Επιστήμονες κατόρθωσαν να "σπάσουν" την μοριακή δομή του ιού HIV

Ο ιός HIV, που προκαλεί τη γνωστή ασθένεια AIDS, αποτελούσε ένα μυστήριο για τους επιστήμονες, οι οποίοι μέχρι και σήμερα αντιμετώπιζαν τον συγκεκριμένο ιό σαν δοκιμασία εξόδου από λαβύρινθο στα σκοτεινά, με τεχνικές trial & error… Όμως, σύμφωνα με μια επιστημονική ανακοίνωση, με τη χρήση GPU σε clusters/grids, δηλαδή υπερυπολογιστών και χρησιμοποιώντας την τεράστια υπολογιστική ισχύ των συνεπεξεργαστών γραφικών, κατάφεραν να προσομοιώσουν πλήρως τη μορφή και λειτουργία της μοριακής δομής του πρωτεϊνικού κελύφους του ιού.

Για να μπορέσουν να το κάνουν αυτό, την ανακάλυψη της μοριακής δομής του πρωτεϊνικού κελύφους του ιού, οι επιστήμονες χρειάστηκαν να εξετάσουν τον ιό με κάτι παραπάνω από μικροσκόπιο. Ακόμα και τα μικροσκόπια ηλεκτρονίων δεν ήταν αρκετά λεπτομερή για να αποκαλύψουν την μοριακή δομή, δηλαδή τα επιμέρους άτομα στο πρωτεϊνικό κέλυφος.

Έτσι οι επιστήμονες κατέφυγαν σε χρήση μικροσκοπίων ακτινών Χ που μπορούσαν να δώσουν πολύ μεγαλύτερη λεπτομέρεια. Όμως η τεχνική αυτή δεν δίνει ξεκάθαρη εικόνα με μια «ματιά». Έτσι πρέπει να παρθούν πολλές εικόνες, και να γίνει τεράστια επεξεργασία προκειμένου να γίνει ορατή η μοριακή δομή. Οι επιστήμονες χρειάστηκε να «τρέξουν» προσομοιώσεις σε υπερυπολογιστές επιπέδου petascale χρησιμοποιώντας τον υπολογιστή Blue Waters του πανεπιστημίου του Illinois, ο οποίος έχει 237 καμπίνες Cray XE6 και 32 καμπίνες Cray XK7 που χρησιμοποιούν nVidia Tesla Kepler GPU’s και που μπορεί να αποδώσει συνεχή υπολογιστική ισχύ της τάξεως του 1 petaflop.

Η συγκεκριμένη ανακάλυψη δίνει τη δυνατότητα πλέον στους επιστήμονες να επεξεργαστούν και να μελετήσουν τον ιό εικονικά, κατευθείαν σε υπολογιστές, και με βάσιμες ελπίδες ότι πολύ σύντομα θα έχουν βρει την τελική λύση για τον ιό αυτό (π.χ. εμβόλιο, ή φάρμακα για πλήρη ανάρρωση και ανοσοποίηση από τον ιό). Οι τεχνικές που χρησιμοποιήθηκαν ήδη για τον ιό HIV θα μπορούσαν επίσης να εφαρμοστούν και σε πληθώρα άλλων ιών, όπως πχ των ιών της ηπατίτιδας ή των ιών της γρίπης, Η1Ν1 και άλλων, ώστε να μπορούν να βρεθούν λύσεις αντιμετώπισης τους γρήγορα και αποτελεσματικά.

Επίσης αυτή η τεχνολογία δίνει πλέον μια νέα στροφή στο πως θα μελετώνται πλέον οι ιοί και θα αντιμετωπίζονται, μιας και αυτό πλέον θα μπορεί να γίνει κατευθείαν από υπολογιστές και οι μικροβιολόγοι / ανοσιολόγοι που θα βρίσκουν εμβόλια και φάρμακα θα είναι πλέον περισσότερο χρήστες υπολογιστών, σαν να κατασκευάζουν δομές μορίων σε κάποιας μορφής CAD πρόγραμμα, πάρα η γνωστή εικόνα του εργαστηριακού επιστήμονα με τα μπουκαλάκια και τα αντιδραστήρια σε ένα χημικό/μικροβιολογικό εργαστήριο.

Πληροφορίες: techit.gr