Summit是世界上最快的超级计算机©Argonne国家实验室/PA

冠状病毒:超级计算机被征用来检测潜在的治疗方法

强大的机器能够比传统计算机更快地筛选潜在的抗病毒药物库。

  • 世界上速度最快的两台超级计算机已经被征用来分析可能有助于开发冠状病毒疫苗的药物化合物库。
  • 超级计算机能够在几天内分析大量数据,而普通计算机需要几个月的时间。
  • 也被用来研究病毒的传播,以及分析其起源和结构。
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超级计算机在紧急研究中发挥着作用冠状病毒这有助于加速治疗方法的发展。

这种强大的计算机能够在几天内处理大量数据,而普通计算机需要几个月的时间。

这意味着他们可以筛选潜在的抗病毒药物库,包括那些已经被许可用于治疗其他疾病的药物。

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“我们正在使用超级计算机的巨大能力来快速搜索大量可能抑制新型冠状病毒的化合物,并再次使用相同的计算机,但使用不同的算法,以优化该列表,以具有最佳结合亲和力的化合物,”说教授Peter Coveney来自伦敦大学学院。

“通过这种方式,我们可以在传统实验室进行进一步调查以找到COVID-19最有效的治疗方法或疫苗之前确定最有希望的化合物。”

什么是病毒载量?为什么病毒载量对冠状病毒很重要?©盖蒂图片社
冠状病毒的3d渲染©Getty Images

作为一个由来自美国和欧洲的100多名研究人员组成的联盟的一部分,伦敦大学学院的科学家们可以使用一些世界上最强大的超级计算机。

峰会上,世界上最快的橡树岭国家实验室在美国和世界第九,SuperMUC-NG在德国,包括,可以分析库药物化合物的识别那些能够绑定到表面的尖刺冠状病毒,病毒入侵细胞,以防止感染人类细胞。

这些机器可以通过识别病毒蛋白质或刺激免疫的蛋白质部分来帮助开发疫苗。

他们还可以研究病毒在社区内的传播,以及分析其来源和结构,以及它如何与人类细胞相互作用。

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“这是一种比典型的药物开发过程更快找到合适治疗方法的方法,”Coveney教授继续说道。

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“通常情况下,制药公司将一种药物从研发阶段推向市场需要12年时间和20亿美元,但我们正在改写这一规则,通过使用强大的计算机,以极低的时间和成本找到大海捞针。”

科学家如何为新病毒开发疫苗?

疫苗的工作原理是欺骗我们的身体,让它以为我们已经被病毒感染了。我们的身体会产生免疫反应,并建立起对这种病毒的记忆,这将使我们能够在未来抗击它。

病毒和免疫系统以复杂的方式相互作用,因此有许多不同的方法来开发有效的疫苗。两种最常见的疫苗是灭活疫苗(使用已被“杀死”的无害病毒,但仍能激活免疫系统)和减毒疫苗(使用经过修饰的活病毒,在不伤害我们的情况下引发免疫反应)。

最近的一项研究是重组疫苗,这是通过基因工程改造一种危害性较小的病毒,使其包含目标病毒的一小部分。我们的身体会对携带病毒和目标病毒产生免疫反应。

在过去的几年里,这种方法被用于开发对抗埃博拉病毒的疫苗(称为rVSV-ZEBOV)。它由一种水疱性口炎动物病毒(这种病毒会导致人类出现类似流感的症状)组成,它被改造成含有扎伊尔型埃博拉病毒株的外部蛋白质。

疫苗经过大量的测试,以检查它们是否安全有效,是否有任何副作用,以及什么剂量是合适的。疫苗通常需要数年时间才能上市。

有时候这个时间太长了,而新的埃博拉疫苗是在“人道使用”的条件下使用的:它还没有完成所有的正式测试和文书工作,但已经被证明是安全有效的。如果世界上许多研究新型冠状病毒(SARS-CoV-2)疫苗的组织之一获得成功,类似的事情可能也会发生。

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