paroh: (Default)
[personal profile] paroh
автор: Исследовательская группа FightAIDS@Home
15 июня 2017 г.

Кратко
Исследователи FightAIDS@Home возобновили первый этап проекта в конце 2016 года и всего за несколько месяцев они завершили примерно 46 процентов своей проектной работы в World Community Grid. Читайте об их прогрессе в поиске соединений, которые могут остановить распространение ВИЧ.

Базовая проблематика

FightAIDS@Home ищет возможные соединения для нацеливания на белковую оболочку ВИЧ (так называемый капсид), которая защищает вирус. В настоящее время нет одобренных препаратов, которые нацелены на эту белковую оболочку.

Практические методы стыковки, используемые в фазе 1, являются приближением потенциальной эффективности перспективных соединений. Фаза 2 FightAIDS@Home использует другой метод моделирования для двойной проверки и дальнейшего уточнения результатов виртуального скрининга, которые генерируются в Фазе 1.

Исследовательская группа изучает библиотеку около 1,6 миллиона коммерчески доступных соединений, чтобы найти перспективные перспективы лечения. По оценкам команды, им необходимо будет выполнить примерно 621 миллион стыковочных вычислений в World Community Grid для тщательного тестирования каждого потенциального соединения. С помощью многих добровольцев, которые поддерживают этот проект, они уже завершили 46 процентов своей цели.

Вы можете не отставать от результатов исследовательской группы на их веб-сайте, который включает частые обновления своих экспериментов и прогресса.

Пожалуйста, прочтите ниже подробный обзор технических аспектов их недавней работы.

Поиск новых лекарств insilico (в кремнии (лат.) ), нацеленных на зрелый капсидный белок ВИЧ-1



Важность капсидного белка

Капсидный белок (СА) играет решающую роль в цикле репликации ВИЧ. После слияния клеток вируса и хозяина клетка капсида высвобождается в цитоплазму. Это ядро, которое представляет собой скопление ~ 1200 капсидных белков, содержит и защищает вирусную РНК и белки от деградации. Обратная транскрипция происходит в ядре в процессе, который плотно связан с разборкой сердечника капсида. Это приводит к ввозу вирусного генома кДНК в ядро ​​клетки-хозяина, где оно интегрируется в ДНК-хозяина для завершения заражения.

На сегодняшний день ни один препарат, нацеленный на CA, не одобрен для клинического применения. С целью выявления новых активных молекул, которые дестабилизируют ядро ​​капсида, мы создали кампанию виртуального скрининга с высокой пропускной способностью (VS) в сотрудничестве с World Community Grid в рамках проекта FightAIDS@Home (FA@H).

(Нажмите на картинку ниже для увеличенной версии.)

Рисунок 1: PDB 4xfx, гексамерная структура нативного зрелого капсидного белка ВИЧ-1.

Намеченные структуры

Основной целью расчетов стыковки была недавно решена структура гексамерной сборки СА. На поверхности гексамера были выбраны четыре области интереса, чтобы выполнять фокусированные стыковки, главным образом на интерфейсах димеров CA-CA. Структурная изменчивость, окружающая эти области, была проанализирована путем сравнения этой рентгеновской структуры с PDB (4xfx, см. Рис. 1) и двух полных моделей капсидных ядер, собранных лабораторией Schulten (3j3q и 3j3y, см. Рис. 2). Исходя из этого, 36 различных конформаций были выбраны в качестве целей для VS, включая рентгеновскую структуру и структуры из моделей. Каждая цель была установлена ​​как полная жесткая, а также с определенной комбинацией остаточных цепей, определенных как гибкие.

(Нажмите на картинку ниже для увеличенной версии.)

Рисунок 2: 2 модели сборки капсидного сердечника.

Для скрининга использовалась расширенная библиотека из 1,6 млн. коммерчески доступных соединений. Для оценки согласованности результатов выполнялись репликационные вычисления для каждого эксперимента по стыковке. Всего на World Community Grid будет проведено ~ 621 млн. стыковочных вычислений. В настоящее время завершено ~ 46% вычислений с конечной датой, оцененной в конце 2017 года, если вычисление не увеличиваются в скорости. Тем не менее, через месяц мы сможем предложить нашим сотрудникам Центрального Улья выбор соединений (сфокусированных на одной из четырех областей) для экспериментальных тестов на связывание и инфекционность.

Дополнительная информация

Выделенные веб-страницы (см. Http://fightaidsathome.scripps.edu/Capsid/index.html) были разработаны для информирования общественности и добровольцев World Community Grid по мере продвижения проекта. Страницы содержат обзор проекта, подробные сведения о целевых задачах и процессе выбора, описание составной библиотеки, ежечасный обновленный статус вычислений и раздел «люди», в котором добровольцы могут отображаться на странице, чтобы быть полностью частью проекта.

Был разработан автоматический конвейер, позволяющий постоянно обрабатывать результаты стыковки, полученные от World Community Grid. Эти пост-вычисления включают кластер высокопроизводительных вычислений (HPC) из Научно-исследовательского института Scripps и в основном связаны с идентификацией взаимодействий между кандидатами на лекарства и белком СА. Конвейер заканчивается заполнением базы данных MySQL, которая будет опубликована, как только она будет стабильной. Подробно, по оценкам, 3,3 ТБ сжатых данных поступает из World Community Grid и 1 ТБ, которые будут созданы после постобработки.

Наша команда из Научно-исследовательского института Scripps в Сан-Диего, в которую входят д-р Пьеррик Крейвер, доктор Стефано Форли и профессор Артур Олсон, действительно высоко оценивает ту важную поддержку, которую этот проект получает от волонтеров World Community Grid по всему миру.

новость на англ.
[identity profile] thundersnatch.livejournal.com
Автор: исследовательская группа FightAIDS@Home
1 декабря 2016

Кратко:
Мы рады сообщить, что мы возобновляем первую фазу проекта FightAIDS@Home. В сотрудничестве с World Community Grid и благодаря входящим в их состав добровольцам по всему земному шару, виртуальный скрининг с высокой пропускной способностью будет осуществляться путем воздействия на белок капсида ВИЧ-1 с целью обнаружения новых химических соединений, чтобы победить вирус СПИДа (ВИЧ). Подробнее в этой новости.

История вопроса

Во время созревания вируса ВИЧ, ВИЧ-1 белок капсида (CA) компонуется с тысячами копий к формам ядра капсида ​​[ссылка 1] с характерной конической формой (смотри рисунок 1C). Это ядро ​​охватывает вирусный геном РНК. После входа ВИЧ в клетки-хозяева, ядро ​​капсида высвобождается в цитоплазму и она диссоциирует в связи с обратной транскрипцией не выясненным полностью способом. Это приводит к импорту ДНК вирусного генома в ядра клетки-хозяина, где он встраивается в ДНК хозяина, завершая инфекцию.

Решающая роль белка СА в ранних и поздних стадиях вирусной репликации жизненного цикла привела к недавним усилиям по разработке лекарственных средств, нацеленных на зрелую форму белка. В настоящее время ни одна из этих молекул не используется в клинике, а некоторые сталкиваются с естественным полиморфизмом и устойчивыми мутациями [ссылка 2]. Таким образом, дальнейшее развитие препаратов, ориентированных на белок СА, по-прежнему необходимо.

Различные уровни структуры белка капсида

Белок CA состоит из последовательности 231-х аминокислот, которые складываются в 3 различные области (рис 1А): N-концевой домен (N-тер), компоновщик и домен С-концевой (С-тер). Этот белковая цепь комплексно соединяется с другими цепями для образования гексамеров (рис 1B) или пентамеров; которые компонуются вместе, чтобы сформировать поверхность конуса фуллерена ядра капсида (рис 1C). Есть несколько моделей компоновки ядра, но все они состоят из ~ 200 гексамеров и ровно из 12 пентамеров.

Рисунок 1: Белковая структура капсида ВИЧ-1

Виртуальный скрининг с высокой пропускной способностью

Команда FightAIDS@Home работает с World Community Grid, чтобы найти активные соединения, которые могут прикрепляться к CA белкам и медиируют сборку ядра капсида. Этот вычислительный эксперимент будет осуществлен с использованием программного обеспечения AutoDock Vina [ссылка 3].

Благодаря волонтерам, около 2 миллионов молекул будет отскринено через ~ 50 конформаций белка капсида, и мы надеемся, приведет к уменьшению отбора молекул. Это станет отправной точкой процесса обнаружения лекарств, нацеленных на белок капсида ВИЧ-1.

При поддержке наших сотрудников "Взаимодействия с ВИЧ и вирусной эволюции" (HIVE, экспериментальные биологические анализы и анализы в отношении инфекционности будут проводиться для определения, действительно ли выбранные соединения могут быть оптимизированы в качестве перспективного лекарственного кандидата.

Четыре исследуемых кармана

На основе рентгеновских структур белка CA, модели ядра и компьютерных анализов их гибкости, четыре исследуемых кармана были отобраны на поверхности компоновки гексамера (см рисунок 2).

Рисунок 2: Четыре исследуемых кармана

Эти карманы включают либо один мономер (как карман 2 вдоль домена линкера), на границе раздела двух мономеров (карманы 1 и 4), или шестикратный интерфейс (карман 3).

Мутагенез экспериментов показал, что стабильность ядро ​​точно настроена, чтобы обеспечить упорядоченную декомпоновку во время ранней стадии цикла репликации вируса [ссылка 4]. Именно поэтому выбор соединений будет сделан либо для молекул, которые могли бы стабилизировать или дестабилизировать гексамер; при условии, что оба действия могут оказать влияние на равновесие ядра.

Наша команда из научно-исследовательского института Скриппса в Сан-Диего, включающая в себя д-ра Pierrick Craveur, д-ра Стефано Форли и профессора Артура Олсона, действительно ценит поддержку этот проекта, получаемую от добровольцев World Community Grid по всему земному шару.

новость на англ.
[identity profile] thundersnatch.livejournal.com
овании
Автор: исследовательская группа FightAIDS@Home
30 сентября 2016

кратко:
Команда FightAIDS@Home работает с технической командой World Community Grid, чтобы создать новый протокол отбора сэмплов, который будет более тесно прогнозировать силу связывания потенциальных лекарственных препаратов по отношению к их белковым мишеням ВИЧ, как определено в реальных экспериментах. Читайте об этой работе, а также других новостях в этом обширном обновлении.

(Слева направо) руководитель программы World Community Grid Juan Hindo с некоторыми из членов группы Рон Леви в университете Темпл: Рон Леви, Билл Флинн, Junchao Ся, Пэн Он, Nanjie Дэн

Создание нового протокола отбора сэмплов

коротко о сути проблемы

Моделирование, работающее в FightAIDS@Home - Фаза 2 использовало два новых метода моделирования (независимые выборки и лямбда-планирование), что мы специально предназначили для уникальной вычислительной среды World Community Grid. В то время как добровольцы кранчили, мы усердно анализировали результаты возвращающиеся к нам, чтобы определить, являются ли эти новые протоколы достаточными для удовлетворения наших научных целей и эффективного обеспечения добровольцев вычислительными задачами. Результаты для первых 106 партий показывают качественное согласие с предыдущими бенчмарками, запущенными на высокопроизводительных вычислительных кластерах, но некоторые результаты показывают, что новые протоколы моделирования не являются удовлетворительными для всех видов анализа.

При поддержке наших сотрудников в HIV Interaction and Viral Evolution Center (HIVE) (Центр взаимодействия ВИЧ и вирусной эволюции ("Улей") ) и команды World Community Grid, мы тесно сотрудничаем с разработчиками программного обеспечения World Community Grid для реализации более строгой схемы моделирования, которая точно имитирует более алгоритмически эффективное моделирование работы на не-сетевых вычислительных ресурсах. Этот новый протокол выборки называется асинхронным обменом точной копией.

Как работает обмен асинхронными репликами

Наш текущий процесс: в настоящее время несколько копий белок-лиганда (структура, состоящая из потенциального лекарственного соединения состыкованная с рецептором белка) направляются ко многим добровольцам и моделируются без взаимодействия друг с другом. Коллективная информация от всех этих имитаций объединяются во время анализа в самом конце.

Новый процесс: асинхронный обмен репликами позволяет использовать информацию из различных копий совместно и обмениваться среди всех копий динамически после коротких периодов моделирования и этот процесс вырабатывает правильную сбалансированную статистическую физику, необходимую для нашего анализа.

Преимущества нового процесса: обмен репликами резко повышает эффективность вычислений. Это означает, что в дополнение к тому, что данные стали более ценным с точки зрения анализа , (а) будущие рабочие блоки будут иметь более короткое время выполнения, что делает 2-й фазу вычислений доступной для большего числа добровольцев; (б) может быть увеличено число батчей, работающих одновременно; и (в) каждый батч будет иметь более короткое общее время моделирования.

Прототип этого нового метода был впервые разработан, а затем протестирован на нашей локальной BOINC-сетке в Университете Темпл. Теперь разработчики программного обеспечения World Community Grid прилагают все усилия, чтобы реализовать ту же технику на платформе World Community Grid. Эти усилия сделают возможными большие моделирования обмена точной копией (на два порядка) из когда-либо выполненных и мы ожидаем, что тестирование начнется в ближайшие несколько недель. В то же время, мы будем продолжать работать и извлекать ценную информацию из моделирования с использованием наших текущих алгоритмов.

Для получения дополнительной информации об этой работе, смотрите эти две статьи:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jcc.23996/abstract

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010465515002556

отсеивание результатов FightAIDS@Home - Phase 1

Мы уходим от бенчмаркинга моделирования и мы работаем в тесном контакте с нашими сотрудниками и давними FightAIDS@Home - Phase 1 исследователями учеными научно-исследовательского института Скриппса, чтобы собрать лучшие хиты от многих виртуальных экранов, выполненных за последнее десятилетие. Мы находимся в процессе подготовки файлов входных данных для топ-кандидатов из более чем 35 миллионов соединений отскриненных в фазе 1 из библиотеки ZINC, свободной базе коммерчески доступных соединений для виртуального скрининга. В течение следующего набора партий, волонтеры могут ожидать увидеть исследовательские задачи, направленные к отсеиванию результатов первой фазы.

Новое исследование по вычислительному моделированию ВИЧ

Рисунок: (слева) ALLINI KF116 (зеленый) свывается на стыке двух основных каталитических доменов (CCD) субъединиц ВИЧ-интегразы. (Справа) ALLINI-2 (зеленый) облегчает взаимодействия между димером CCD и С-концевым доменом (CTD) другой молекулы интегразы ВИЧ. Из-за присутствия ALLINI, взаимодействие между СТД одним димером интегразы и интерфейсом ПЗС-CCD другого димера интегразы стабилизируется; цепи этих меж-субъединичных взаимодействий приводят к агрегации.

Захватывающее исследование относительно компьютерного моделирования ВИЧ пришло из сотрудничества с нашей лаборатории и экспериментаторов в центре "Улей".

ВИЧ-интеграза представляет собой вирусный белок, который играет важную роль в репликации вируса ВИЧ. Класс соединений, называемых аллостерическими ингибиторами интегразы, или ALLINIs, обладают уникальным механизмом ингибирования ВИЧ-интегразы. ALLINIs действуют как клей, который заставляет множество молекул интегразы запутываться вместе и сделать трудным для них выполнение своей нормальной работы, которая должна включать ВИЧ вирусной ДНК в собственную ДНК клетки.

Научный сотрудник Nanjie Дэнг, доцент исследования с участием группы Рона Леви в Университете Темпл, продемонстрировал симуляцию с молекулярной динамикой ВИЧ-интегразы димеров, как этот процесс, который называется мультимеризацией, стимулируется с помощью ALLINIs. Прогнозы Дэна по всей видимости, подтвердятся кристаллической структурой с высокой разрешающей способностью, которая будет доступна позже в этом году. Специализированную публикацию его работы можно найти здесь.

Мы ценим поддержку этого проекта полученную от добровольцев World Community Grid по всему земному шару.

новость на англ.
[identity profile] thundersnatch.livejournal.com
Автор: Д-р Erica Ollmann Saphire, кандидат технических наук
Научно-исследовательский институт Скриппса
9 июля 2016

Кратко
В этой краткой новости д-р Erica Saphire говорит о сохраняющейся необходимости исследования вируса Эбола и поиске финансирования, чтобы помочь проанализировать данные, полученные добровольцами World Community Grid.


По состоянию на июнь 2016 года, Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) сообщает, что было более 28000 случаев вируса Эбола в Гвинее, Либерии и Сьерра-Леоне, с более чем 11000 смертей. В то время как ВОЗ заявила, что самая последняя вспышка закончилась, большинство исследователей и экспертов в области общественного здравоохранения считают, что это лишь вопрос времени, прежде чем произойдет другая вспышка вируса Эбола. Вирус Судан и вирус Марбург, два заболевания, которые связаны с вирусом Эбола, также могут привести к серьезным кровоизлияниям и имеют высокий потенциал для вспышек. Вирус Ласса также вызывает сходные симптомы и носит эндемический характер, вызывая тысячи случаев каждый год в Западной Африке.

По этим причинам наше исследование имеет решающее значение, чтобы помочь сдержать будущие вспышки заболеваний. Для того, чтобы двигаться быстрее в направлении лабораторного тестирования наиболее перспективных соединений скрининга на World Community Grid, мы ищем финансирование, чтобы нанять дополнительного члена лаборатории, который будет участвовать в нашей лаборатории и в лаборатории Olson здесь, в научно-исследовательском институте Скриппса. Этот человек помог бы с анализом данных для перехитрить Эбола Вместе и борьбы со СПИДом@Дома, а также поможет подготовить будущие цели для Эболы и связанных с ним заболеваний для нас, чтобы исследовать с помощью World Community Grid.

Финансирование всегда является проблемой в научных исследованиях, и ресурсы становятся все более дефицитными для науки по всему миру. Но Перехитрите Эбола Вместе остается главным приоритетом для моей лаборатории, и наша работа будет продолжена. Мы очень благодарны многим добровольцам, которые продолжают вносить свой вклад в этот проект. Мы с нетерпением ожидаем возможности объявить о получении финансирования для новой позиции в будущем!

новость на англ.
[identity profile] thundersnatch.livejournal.com

Кратко:

Исследовательская группа второй фазы FightAIDS@Home разрабатывает и тестирует новые способы использования огромных вычислительных мощностей World Community Grid. Их цель состоит в том, чтобы использовать в качестве основы результаты первой фазы, задействовав ресурсы добровольцев как можно более эффективно.


Эта молекула, известная как AVX101124, была идентифицирована в фазе 1 FightAIDS@Home как важная для нашего продолжающегося исследования.

Обзор

Наша команда FightAIDS@Home - Phase 2потихоньку акклиматизируется к управлению исследовательским ПО на этом очень мощном, но нетрадиционном вычислительном ресурсе. Мы анализируем предварительные результаты первых партий исследовательских задач, которые были использованы для тестирования различных приближений моделирования и доводились наиболее эффективным способом использования огромного количества донорского вычислительного времени. Мы также составляем большой набор новых рабочих юнитов, пока переоснащаем нашу подготовку данных и анализируем конвеерную обработку, чтобы идти в ногу с массовым притоком результатов.

Используя моделирование BEDAMдля FightAIDS@Home - Phase 2 представляет собой огромную возможность для уточнения и обогащения результатов первой фазы. Однако, прежде чем уточнять и хиты, выявленные в первой фазе, и новые соединения, изучаемые нашими сотрудниками HIVE Центра, нам необходимо разработать и протестировать новые способы, чтобы запустить нашу программу при ограничениях, налагаемых сеткой вычислительной инфраструктуры.

Детали

Текущий набор исследовательских задач ('рабочих юнитов') был разработан, чтобы служить трем целям. Во-первых, мы оцениваем, как наша новая схема моделирования, специально разработаная для свободных энергетических расчетов с использованием распределенных и гетерогенных ресурсов World Community Grid соотносится с результатами более традиционных однородных высокопроизводительных кластеров. Мы запустили два различных набора моделирования на World Community Grid, которые отличаются в том, как моделирующиеся параметры функции энергии варьируют на многих копиях каждого целевого лиганд-белкового комплекса. Во-вторых, моделирование позволяет пересмотреть вычисления связывания свободных энергий (связывающих баллов) и прогнозировать режимы (позы) связывания для хорошо изученного набора белка ВИЧ-интегразы, что мы изучали ранее в SAMPL4 соревновании предсказания связывания свободной энергии. Выполняя эти различные моделирования на этом тестовом наборе комплексов, мы можем конструировать и оптимизировать будущие партии моделирования, чтобы быть как можно более эффективными с точки зрения ресурсов добровольцев.

Первый набор результатов моделирования (эксперименты 0-52) почти завершен и был проанализирован. Мы ожидаем, что эта первая схема моделирования значительно превосходит вторую схему, тестируемую в экспериментах 53-105. Мы примерно на 60% с этими эти первыми 106-ю экспериментами и если предварительный анализ второй серии экспериментов доказывает наша гипотеза верна, то мы можем завершить второй набор моделирования до выполнения в целях перехода к новым партиям, с использованием лучшей схемы моделирования.

Кроме того, в то время как вы кранчили наши рабочие юниты без репликации (кворум 1), мы разработали партии, имеющие встроенную избыточность - это означает, что исследовательские задания назначаются более одного раза для того, чтобы сравнить результаты и подтвердить их достоверность - что, как мы заключаем теперь, - слишком консервативно. Из анализа первого набора партий очевидно, что нынешние протоколы моделирования могут быть сокращены для будущих партий, что позволяет нам моделировать больше комплексов одновременно на World Community Grid, продвигаясь вперед. Сейчас мы готовим следующий набор партий, используя результаты стыковки с большими комплексами из соревнования SAMPL4, которые мы недавно получили из лаборатории MGL Скриппса.

Мы ожидаем, что этот первый год FightAIDS@Home Phase 2 будет чрезвычайно полезным для нашей группы и сотрудников Центра HIVE и мы очень благодарны IBM за то, что дали эту возможность, и главное, волонтерам World Community Grid.

Это также был захватывающий месяц для лаборатории Леви. Это наше удовольствие сообщить, что январский выпуск Protein Science является специальный выпуском в знак признания вклада Рональда Леви в области вычислительной биофизики! Выпуск можно свободно читать онлайн. Профессор Рон Леви, который разработал инструмент BEDAM используемый в данной фазе проекта, проводит молекулярные симуляции в фазе 2, и мы очень рады помочь отпраздновать его достижения в этой области.

новость (на англ.)

[identity profile] thundersnatch.livejournal.com
Автор: д-р Артур Олсон
Профессор исследовательского института Скриппса
8 декабря 2015

Краткое изложение

Мы были приглашены, чтобы написать главу для будущей книги:"будущее ВИЧ-1 терапии". Наша глава фокусируется на структурно-основанном дизайне лекарств и обсуждает преимущества моделирования "в кремнии" для резкого расширения масштабов и эффективности структурно-основанного исследования. Мы уделяем особое внимание преимуществам крупномасштабной вычислительной сети, которые мы нашли в World Community Grid.

Мы были приглашены, чтобы написать главу для книги о достижениях терапии ВИЧ, под названием: "будущее ВИЧ-1 терапии: сопротивление бесполезно?". Наша глава под названием: "Сложные вычислительные проблемы структурно-основанных приближений, применяемых к ВИЧ" открывает перспективу применения вычислительных методов в разработке новых лекарственных препаратов и обсуждает как World Community Grid важен для наших научно-исследовательских работ.

Аннотация для неспециалистов.

Структурно-основанный дизайн лекарств зависит от наличия кристаллографических структур белков-мишеней, которые используются для тестирования больших библиотек соединений (часто несколько миллионов) "в кремнии", чтобы выявить потенциальные новые лекарства. На самом деле, дизайн ингибиторов протеазы ВИЧ в середине 1990-х часто преподносится в качестве первого успешного примера преимуществ вычислительного структурно-основанного дизайна лекарств.

Стыковка такого огромного количества виртуальных соединений является сложной задачей самой по себе. Кроме того, большинство целей обнаруживают различную степень гибкости. Моделирование этого аспекта добавляет еще один уровень сложности, который может резко увеличить количество вычислений. Вместе с тем, при работе с вирусами, такими как ВИЧ-1, которые мутируют с очень высокой скоростью, все становится еще более проблематичным. На самом деле, многие белки, продуцируемые вирусом при заражении, могут являть собой мутации, которые делают известные мощные препараты неэффективными.

В специальном разделе главы ("Крупномасштабное моделирование"), мы подробно описываем как IBM и World Community Grid позволили справиться с таким невероятным количеством вычислений в FightAIDS@Home (FAAH). Компьютерное время, пожертвованное добровольцами (более 300000 лет вычислительных и все прибавляется!), и доступное через World Community Grid, позволило разработать и выполнить эксперименты, которые были бы невозможны с обычными вычислительными ресурсами.

Мы заканчиваем главу, обсуждая новые цели, становящиеся доступными и новые методы моделирования, строящие более крупные и более детальные модели всего вируса. Это представит новые возможности и еще больше сложных проблем для проектирования ВИЧ-1 лекарств. С помощью World Community Grid и всех FAAH добровольцев мы планируем решать эти проблемы и дальше расширять границы исследования.

Аннотация для специалистов.

Мы рассмотрим некоторые из возможностей и проблем с которыми мы сталкиваемся в вычислительном моделировании ВИЧ терапевтических мишеней и структурной биологии, и с точки зрения развития методологии и структурно-основанного дизайна лекарств (SBDD). Вычислительные методы обеспечили фундаментальную поддержку исследований ВИЧ со времени первоначальных структурных исследований, помогая раскрыть детали биологии ВИЧ. Вычислительные модели оказались мощным инструментом для анализа и понимания воздействия мутаций и преодоления их структурного и функционального влияния в резистентности. При наличии данных о структуре эксперименты в кремнии служат орудием разработки и улучшения взаимодействия между лекарствами и вирусными мишенями, такими как ВИЧ-протеаза, обратная транскриптаза и интеграза. Такие вопросы как вирусные динамические характеристики и мутационная изменчивость, а также роль воды и оценки связывания свободной энергии в характеристиках лиганд-взаимодействий, являются областями активных вычислительных исследований. Постоянно возрастающие вычислительные ресурсы и теоретические и алгоритмические преимущества сыграли важную роль в прогрессе на сегодняшний день и мы предвидим постоянно возрастающую роль для вычислительных методов в нашем понимании биологии ВИЧ и SBDD в будущем.

Текст новости на англ.
[identity profile] thundersnatch.livejournal.com
Автор: Др. Артур Олсон, профессор, Исследовательский институт Скриппса

краткое изложение

В этом обширном обновлении лидер команды FightAIDS@Home, профессор Артур Олсон вкратце перечисляет без малого десятилетие прогресса в борьбе против СПИДа: новые вычислительные методы, новое понимание ключевых белков ВИЧ и огромные объемы вычислительных результатов, которые только начали изучаться. Несмотря на сворачивание Фазы 1, Фаза 2 этого громадного проекта будет продолжать продвигать жизненно важное исследование в самый смертельный вирус в мире.

Проект FightAIDS@Home (FAAH) присоединился к World Community Grid почти 10 лет назад и является самым его длинным непрерывно работающим проектом. Фаза 1 в настоящее время свертывается, так что это хороший момент, чтобы дать World Community Grid добровольцам резюме кто мы, какими были наши цели, какие вычислительные приближения были включены в вами предоставленные ресурсы и то, чего мы достигли к этому моменту. Мы постоянно осознаем, что это исследование возможно только из-за вашей невероятной щедрости, и мы надеемся, что вы все останетесь участниками Фазы 2 нашей работы.

Кто стоит за FightAIDS @ Home?

FAAH, которая использует вычислительные исследования, чтобы помочь продвинуть поиск новых методов лечения против ВИЧ/СПИДа, начался с Entropia (ныне прекратившей свое существование платформы распределенных вычислений) в 2000 году, как сотрудничество между Скоттом Куровски, Тим Cusac, доктор Гаррет Моррис и мной. 21 ноября 2005 года FAAH присоединился к World Community Grid. В течение последнего десятилетия постоянно растущая вычислительная мощность, обеспечиваемая добровольцами World Community Grid, позволила нам расширить масштабы нашего исследования ВИЧ на много порядков значительности. В качестве дополнительного бонуса, эти огромные ресурсы также вдохновили нас на создание новых инструментов и стратегий, чтобы использовать потенциал, предоставляемый World Community Grid. Эти инструменты не только повышают эффективность и точность наших вычислений, управляемых исследований против ВИЧ, но также помогают развивать исследования, которые остальная часть научного сообщества продолжает в отношении других заболеваний.

Проект FightAIDS@Home работал в лаборатории Олсон по выделенной преемственности Postdoctoral Research Associates в течение последних 10 лет. Гаррет Моррис, Уильям "Линди" Линдстром, Алекс Перриман и Даниэль Сантьяго, по очереди брали на себя лидерство в проведении наших вычислительных экспериментов на World Community Grid. Им ассистировали на протяжении многих лет несколько членов лаборатории, включая Майкла Пике, Рут Huey, Стефано Форли, Саргиса Даллакяна Алекса Жилле и Макса Чанга. Как и в большинстве академических лабораторий, постдоки остаются на срок от 2 до 4 лет, а затем переходят на более долговременные позиции. Даниэль Сантьяго только что покинул лабораторию и мы в настоящее время интервьюируем на нового постдока, научного сотрудника, чтобы тот занял его место.

FightAIDS@Home цели

Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ), вирус, который вызывает синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД), заразил более 70 миллионов человек во всем мире с начала этой пандемии. В настоящее время более 35-ти миллионов человек инфицированы ВИЧ и более 2-х миллионов заражаются каждый год. Почти один миллион человек умирает от СПИДа каждый год, что делает ВИЧ самым смертоносным вирусом, который причиняет страдания человечеству.

Лаборатория Олсон заинтересована в понимании молекулярных механизмов, ответственных за развитие лекарственной устойчивости ВИЧ и в использовании этого понимания, чтобы помочь разработать новые терапевтические подходы для лечения ВИЧ-инфицированных лиц. Я руковожу центром, финансируемым NIH (National Institutes of Health), под названием HIVE (HIV Interaction and Viral Evolution) Center, который состоит из 14-ти отдельных лабораторий в 8-ми различных учреждениях по всей стране. Лаборатория Олсона, и кроме того проф. Рон Леви в Университете Темпл, участвуют в вычислительных аспектах задач Центра. Наш подход к проблеме лекарственной устойчивости в том, чтобы имитировать взаимодействие синтетических органических молекул с вирусными белками, для предсказания того, какие из них могли бы связывать и влиять на активность этих белков. Чтобы сделать это моя лаборатория разработала и использует две вычислительных программы AutoDock и AutoDock Vina для скрининга больших библиотек химических соединений. Основная цель этих вычислений - обнаружить какие соединения могут потенциально взаимодействовать и подавлять деятельность так называемого "дикого типа" и резистентных к лекарственным средствам мутации белков, которые развивались у пациентов. Основными белковыми мишенями для этой работы были ВИЧ-протеаза (PR), интеграза (IN) и обратная транскриптаза (RT). Это те три белка, для которых FDA имеет утвержденные препараты для лечения ВИЧ-инфицированных пациентов. Они также являются теми тремя ферментами, производимых вирусом, чтобы довести до конца химические реакции, которые поддерживают жизненный цикл вируса. Используя обширные структурные данные на диком типе и мутантных белках, а также мутационных данных лечащихся ВИЧ-инфицированных пациентов, мы исследуем гипотезы и отношения между молекулярной структурой и развитием лекарственной устойчивости. Вычислительные ресурсы World Community Grid внесли неоценимый вклад в расширение наших вычислительных подходов в этой научно-исследовательской работе.

В первые годы FAAH, опыты, как правило, были вычислительно оценивающими несколько тысяч соединений против одного кармана одного типа вирусной структуры - с активным участком ВИЧ-протеазы. "Активный участок" является регионом, где химическая работа будет выполнена с помощью фермента. Протеаза ВИЧ рубит длинную, вирусную, мульти-белковую полипептидную цепь в нескольких различных, конкретных местах. Сокращение этой мульти-белковой цепь в различные кусочки, в дальнейшем позволяет этим различным индивидуальным белкам свернуться в их нормальные, зрелые формы, необходимые для их функционирования. Эти свернутые вирусные белки работают вместе, чтобы создать новые частицы ВИЧ, которые сбегут из инфицированной клетки, созреют, а затем заразят новые клетки, которые распространяют инфекцию внутри пациента и позволят инфекции распространиться к новым людям. Когда активность протеазы ВИЧ существенно нарушается, то эти мульти-белковые вирусные полипептидные цепи больше не разделены эффективным, хорошо упорядоченным образом. Это заставляет инфицированную клетку производить незрелые, нефункциональные частицы, неспособные инфицировать другие клетки. Очень важно, что когда ВИЧ препараты протеазы были объединены с ВИЧ препаратами обратной транскриптазы, смертность связанная с ВИЧ-инфекциями резко сократилась. До существования препаратов ВИЧ-протеазы, заражение ВИЧ было в основном быстрым и ужасным смертным приговором. Когда препараты ВИЧ-протеазы были объединены с другими классами анти-ВИЧ препаратов, чтобы сделать коктейли ВААРТ (Высокоактивная-антиретровирусная терапия), то многие ВИЧ-инфицированные пациенты смогли вести долгую и продуктивную жизнь с приемлемым качеством жизни. Тем не менее, поскольку ВИЧ продолжает развиваться в несколько разных форм, которые способны противостоять воздействию этих препаратов (то есть, новые мульти-лекарственно-устойчивые мутанты супербактерии продолжают появляться и распространяться), мы должны открыть для себя новые виды лекарственных препаратов и терапевтических вмешательств, которые смогут сделать эти мутанты непригодными.

World Community Grid позволяет беспрецедентные вычислительные подходы для FAAH

Вычислительная проблема стыковки это высокоразмерный поиск возможных взаимодействий между двумя молекулами, химического соединения и вирусного белка-мишени. Надо, как правило, генерировать миллионы поз двух взаимодействующих молекул и для каждой позы вычислить энергию взаимодействия между ними. Эта оценка энергии осуществляется путем суммирования энергий взаимодействия между всеми атомами в двух молекулах. Когда мы впервые разработали AutoDock в 1990 году, одна стыковка занимала 20 минут или больше на самых быстрых компьютерах того времени. Сегодня, благодаря закону Мура, такой расчет может занять от несколько секунд до минуты в зависимости от сложности участвующих молекул. Таким образом, возможность скринить много молекул против конкретного белка-мишени (т.е. виртуальный скрининг) стала вероятной. Однако найти хорошего кандидата молекулу (хит), которая хорошо связывается с функциональным участком на белке требует скрининга очень большого количества химических соединений. Чем больше библиотека соединений, тем лучше шансы, что хорошое хит соединение будет в этой библиотеке.

Имея наш FAAH проект World Community Grid позволило нам запустить вычисления, которые заняли бы буквально сотни лет на более традиционных компьютерных системах. Теперь мы можем запускать виртуальные экраны химических библиотек против не одиночного белка-цели, но против больших выборок лекарственно-устойчивых мутантных белков этого вируса-цели. Вычислительная мощность World Community Grid также позволила нам увеличить размер библиотеки, которые мы используем в наших виртуальных скринах. Ранее мы были только в состоянии скринить библиотеки из нескольких тысяч соединений. Сегодня мы, как правило, скриним комбинированные библиотеки, содержащих более 5 миллионов соединений против каждого белка-мишени ВИЧ. Это дает нам гораздо больше шансов найти хорошие хитовые молекулы.

Одним из важнейших аспектов вычислительной стыковки - как взаимодействующие молекулы представлены или смоделированы. AutoDock был первым кодом стыковки, который позволил модели химического соединения быть гибкой при стыковке с белком-мишенью. Каждая связь в соединении, способная вращаться или поворачиваться, добавляла еще одно измерение в пространство поиска, которое должно было быть изучено, и поэтому, к сложности вычислений. В те дни целевой белок должен был рассматриваться как жесткая молекула, так как сложность его гибкости было бы слишком тяжело вычислительно смоделировать. Используя силу World Community Grid, мы смогли преодолеть это ограничение и внедрили различные представления гибкости белка, давая нам более реалистичные модели белка-мишени. До этого момента волонтеры FAAH пожертвовали более 340000 лет машинного времени для наших научно-исследовательских работ.

Научные достижения

Путем скрининга библиотек соединений против и дикого типа, и многочисленных лекарственно-устойчивых мутировавших версий ВИЧ-протеазы, мы смогли охарактеризовать спектр мутантов, которые существуют и объединить их в характерные варианты. Это дало нам возможность сократить количество прототипичных мутантов ВИЧ PR, которые мы должны использовать в наших виртуальных скринах и позволило нам и другим сосредоточить наше внимание на видах вариаций, которые вирус способен сделать, чтобы остаться функциональным в присутствии лекарственной терапии.

По мере увеличения числа добровольцев World Community Grid и суммы пожертвованной ими компьютерной мощности на протяжении многих лет, мы смогли значительно увеличить размер и сложность типов экспериментов, которые мы могли бы выполнять. Теперь мы пристыковали миллионы низкомолекулярных соединений против нескольких различных регионов всех ферментов, которые производит ВИЧ - протеазы, обратной транскриптазы и интегразы. Обратная транскриптаза ВИЧ является частью вирусного механизма, делающего новые копии его генетического материала. Он принимает РНК ВИЧ от первоначальной вирусной частицы и делает более стабильной ее версию ДНК (так называемая кДНК, или комплементарная ДНК). Интеграза ВИЧ затем обрабатывает вирусную ДНК, закрепив часть каждого ее конца, чтобы сформировать более реагирующие "липкие концы". Интеграза затем окончательно прикрепляет липкие концы ДНК вируса к человеческой ДНК, чтобы создать постоянно инфицированные клетки, которые затем идут на производство новых копий вируса. Таким образом, World Community Grid позволил нам вычислительно оценить миллионы соединений в отношении многих различных регионов всего вирусного механизма - вместо только возможности оценить тысячи соединений против одного региона одного типа фермента. Это займет у нас много лет, чтобы проанализировать эти горы данных, выбрать наиболее перспективные соединения-кандидаты и экспериментально оценить эти кандидаты в «мокрых» лабораторных экспериментах, выполненных нашими сотрудниками. Но мы создали новые инструменты, чтобы помочь нам обрабатывать и более эффективно анализировать эти данные, и мы разрабатываем дополнительные подходы, чтобы помочь нам собрать более полезную и более точную информацию из результатов, что добровольцы как вы сделали.

Совсем недавно, мы обратили внимание на концепцию синергетического ингибирования фермента ВИЧ функции. В дополнение к нацеливанию на активные участки этих ферментов, мы также смогли искать новые ингибиторы, которые связываются с "аллостерическими" участками на каждой из этих вирусных наномашин. Аллостерические ингибиторы были обнаружены и в интегразе ВИЧ и в обратной транскриптазе. Большинство ингибиторов отключает функцию фермента путем связывания непосредственно с "активным" (участок конкретного региона фермента, где происходит химическая работа) и блокирует его способность функционировать. 9 FDA-одобренных ВИЧ препаратов протеазы являются примером этих традиционных типов ингибиторов: они связываются с и блокируют активный участок в полом тоннеле в центре протеазы, который предотвращает возможность вирусного мульти-белкового полипептида связываться в пределах этого туннеля и расщепиться. Аллостерические ингибиторы работают в очень непохожей манере - они связываются с совершенно другим участком, регулируют конформационные предпочтения и/или гибкость всего целевого белка и тем самым отключают активный участок. Они связывают далеко от активного сайта и проецируют их влияние на остальную часть фермента. Аллостерические торможение, это как положить защелку на ручки ножниц для того, чтобы предотвратить лезвия от возможности открыться и закрыться и порезать что-то. Самое главное, различные эксперименты с ВИЧ, раком и малярией показали, что комбинации аллостерических ингибиторов и активных участков ингибиторов могут (а) сгенерировать комбинированную терапию, которая более эффективна против текущих супербактерий и что (б) на самом деле замедлит эволюцию новых лекарственно-устойчивых мутантов.

Нет известных аллостерических ингибиторов ВИЧ PR. Однако мы предположили, что могут существовать участки для аллостерического ингибирования HIV PR. Мы запускали FAAH виртуальные экраны против возможных участков и обнаружили, что есть химические соединения, которые могут связываться с этими участками. Эти наблюдения подкрепляются экспериментальными рентгеновских дифракционными экспериментами на PR в присутствии химического фрагмента библиотеки. Наблюдаемые в этих экспериментах 3 участка отдалены от активного участка ВИЧ PR, где химические фрагменты связываны. Мы теперь сосредоточились на поиске лучших связывающих соединений в этих участках, использующих наши виртуальные экраны FAAH. Некоторые из хитов из этих скринов были проверены рентгеновской кристаллографией и ЯМР-спектроскопией. Дальнейшее развитие и оптимизация этих хитов продолжается. Мы также тесно сотрудничаем с другими исследователями HIVE Центра, профессором Kvaskhelia в Университете штата Огайо и профессором Арнольдом в Университете Рутгерса по улучшению аллостерического ингибирования интегразы ВИЧ и обратной транскриптазы, соответственно.

Рафинированные результаты

Другой подход к этой проблеме, которая была разработана в сотрудничестве с Лабораторией Леви в Университете Темпл, включает отдельный вычислительный шаг, оценивающий не только в топ соединений из виртуального скрина, но многие из топ ранговых соединений. Это вычисление использует сложные молекулярные приближения, основанные на динамике оценки свободной энергии связывания, которые слишком трудно вычислительно выполнить при стыковке, но которое может различать истинные и ложные последующие срабатывания к стыковке. Этот подход, называемый BEDAM, осуществляется с молекулярным инструментом моделирования под названием Academic IMPACT, который работает в фазе 2 нашего FAAH проекта на World Community Grid.

В целом, волонтеры World Community Grid сделали возможным бесценный ресурс для нашей постоянной работы в понимании природы лекарственной устойчивости ВИЧ. Как и в большинстве научных проектов, наряду с новыми результатами, возникают новые вопросы. Хотя у нас есть достаточно, чтобы получить полную картину эволюции лекарственной устойчивости ВИЧ или создать новый препарат, который побеждает сопротивление ВИЧ, мы разработали новые вычислительные методологии и открыли ряд направлений исследований, которые могут привести к лучшим приближениям к лечению и, возможно, даже вылечить ВИЧ-инфекцию.

Искренняя благодарность всем добровольцам, которые не пожалели своего времени на этот проект. И в то время как начальная фаза проекта FightAIDS@Home пришла к концу, убедитесь, что вкладываете во вторую фазу проекта.

Оригинал статьи
[identity profile] thundersnatch.livejournal.com
Открытый доступ и краудсорсинг научной информации для ускорения исследования и разработки требует нового способа мышления о том как проводятся исследования и разрушаются конкурентные барьеры для большего блага.

Краудсорсинг является процессом получения работы или финансирования, как правило в Интернете, от толпы людей. Этот мейнстримовый социальный эксперимент, популяризированный такими сайтами финансирования как Indiegogo и Kickstarter, в настоящее время реализуется в традиционно разрозненных рамках клинических исследований. Социальные сети, такие как PatientsLikeMe, подключают пациентов, чтобы делиться информацией о здравоохранении и лечении, и сети для врачей, таких как Sermo соединяют вместе врачей в виртуальных онлайн-местах встречи, которые способствуют дискуссии, онлайн-обучению и обмену медицинской информацией. В академических кругах краудсорсинг используется больше десяти лет для обработки данных, чтобы решить задачи, связанные с вычислительными проблемами и для выявления лечебного эффекта соединений в отношении целей.

Для фармацевтических компаний краудсорсинг принял форму "открытых инноваций". Такие компании, как AstraZeneca, Lilly, GSK, Janssen, Merck, Pfizer, Sanofi, TransCelerate и другие выступили с инициативами для того, чтобы научные инновации пересекли границы между компаниями, научными кругами, правительством и некоммерческими организациями. Кроме того, эти и другие компании разработали проблемы или конкурсы для исследователей на получение грантов для новых научно-исследовательских проектов.

Арт Олсон, кандидат наук, профессор, кафедра структурной и интегративной вычислительной биологии при Институте Скриппса, соглашается, что в рамках социального аспекта краудсорсинга, многие сайты предлагают значки и распознавание.

"Это новая парадигма и новая бизнес-модель", говорит Хулио Мартин, кандидат наук, руководитель паразитной химиотерапии в GSK. "Открытые инновации станут моделью в фармацевтической промышленности. Вместе мы можем внести свой вклад в инновации на предсоревновательном пути и обеспечить возврат пользы для общества".

GSK приближается к открытым исследованиям предоставляя возможности для исследователей по доступу к процессам и объектам компании. Благодаря своей не-для-прибыльности фонд Трес Канто Открытой Лаборатории компании объединяет научные и иные организациии для проектов связанных с заболеваниями развивающегося мира.

"Этот фонд финансирует исследования ученых, которые посещают нас от научно-исследовательских лабораторий по всему миру для разработки своих собственных проектов," говорит доктор Мартин. "Это испытатели, которые, возможно, уже имеют свои собственные средства, и они приходят к нам в качестве партнера, чтобы провести исследования, которые не могли бы быть возможны в их собственных лабораториях. У нас также есть соединения с определенной активностью в отношении паразитов, и мы выкладываем их в общественное достояние для любого в исследовательском сообществе, который был бы готов заниматься этими соединениями".

Понятия краудсорсинга и открытых инноваций до сих пор в поиске прочного положение по всей отрасли. Среди исследования и разработки 12-ти крупнейших биофармацевтических компаний за 2014-й едва ли один из пяти препаратов был получен посредством сотрудничества и ни один не был путем открытого источника, в соответствии с анализом Делойт. По мнению аналитиков Делойт, есть несколько факторов затрудняющих адаптацию, в том числе новые технологические и рабочие процессы и общий скептицизм об открытых моделях. Опасения по поводу интеллектуальной собственности являются также еще одним ограничивающим фактором.

В то же время, эти аналитики говорят, что опора биофармацевтических компаний на закрытые традиционные модели разработки продукта может задушить реальные инновации и заставить компании отстать от более творческих конкурентов. Принятие более открытых рамок предоставляет исследователям доступ к разнообразному бассейну идей, которые могли бы подстегнуть инновации, скорость выхода на рынок, снизить затраты и повысить конкурентоспособность. По Делойт есть в три раза большая вероятность успеха, когда препараты поставляются через открытый процесс.

Сьюзан Гарфилд, кандидат наук, ведущая по консультативной практике жизни науки в EY, говорит в своих беседах краудсорсинг стал темой обсуждения, как способ включиться и повысить инновациии системы снабжения, снизить стоимость разработки и поставить пациента в центр исследований и разработок.

"Это особенно верно областях сиротских и редких болезней," говорит она. "Когда популяции пациентов малы, краудсорсинг обсуждался как способ помочь понять опыт пациента, путь болезни и прогрессирования и элементы заболевания, которые мы, возможно, не в состоянии захватить в среднестатистическом исследовании и разработке окружающей среды."

Доктор Гарфилд говорит краудсорсинг может помочь изменить парадигму исследования и изменить мнение, что исследование должно изучать одно заболевание за раз.

"С краудсорсингом, компании могут начать изучать более детально опыт созвездий симптомов заболеваний и сопутствующих заболеваний, например люди страдающие диабетом, имеющие также заболевания сердца," говорит она. "С этими типами сопутствующих заболеваний, это всегда была сложно для понимания взаимозависимости, когда мы начинаем смотреть на больших популяциях. Краудсорсинг дает возможность, - но также ставит задачу - ответить на вопросы, которые имеют отношение к результатам здоровья".

В дополнение к фокусированию на улучшении состояния здоровья, краудсорсинг двигетеся увеличением адаптации мобильных вычислений.

"С более чем 2 млрд смартфонов и прогресса в биосенсорах, краудсорсинг получит преимущество засчет автоматического сбора миллиардов и миллиардов данных о человеческом состоянии," говорит Марк Desgrousilliers, директор по технологиям Clinovo.

Тем не менее, д-р Гарфилд предупреждает, что краудсорсинг без науки является рискованным.

"Обратная связь пациента полезна, если это представитель популяции пациентов," говорит она.

Другой вопрос, касающийся краудсорсинга, вертится вокруг качества данных.

"Существует некоторая тревожность в том, что больше информации не всегда хорошо и объем не всегда равен качеству," говорит доктор Гарфилд.

Доктор Гарфилд надеется краудсорсинг будет в состоянии обеспечить фармацевтические компании доступом к пациентам быстрее, а также помочь определить проблемы быстрее, что может ускорить темпы инноваций.

"Если у нас собирается больше информации в испытательный дизайн и дизайн продукции, то мы будем иметь возможность развивать лучшие продукты в более быстром темпе, который будет обеспечивать лучшую ценность для системы здравоохранения," говорит она.

Стивен Clulow, кандидат наук, директор управления программами здравоохранения NineSigma, говорит использование открытых инноваций требует, чтобы компании изменили свои бизнес-модели и процессы, для приспособления к новым способам осуществлять действия.

"Одна ошибка совершаемая людьми касательно открытых инновациях заключается в том, что они думают, что это все, уходящее за пределами компании," говорит он. "Они думают, что это о записывании проблемы, нахождении хорошего способа распространения его людям и собирание откликов. И они думают, что если они могут делать это хорошо, они будут успешными. Лишь около 40% краудсорсинга о том, что происходит за пределами компании".

Игры и соревнования

Некоторые усилия краудсорсинга используют общественные проблемы, открытые форумы или игры, чтобы стимулировать участие в фармацевтических исследованиях и клинических испытаниях. Доктор Clulow указывает, что были успехи в этой области. Например, Foldit, использует толпу, чтобы посмотреть на то, как различные белки сворачиваются.

Foldit, игра сворачивания белков с более чем полумиллионом зарегистрированных игроков, резко улучшила алгоритмы сворачивания белка. Целью Foldit является предсказание структуры белка с помощью сценариев решения головоломок, которые будут способствовать созданию новых белков для борьбы со связанными с заболеваниями белками, найденными в ВИЧ/СПИД, раке, болезни Альцгеймера, например.

Foldit был разработан центром научной игры в Университете Вашингтона, который фокусируется на решении трудных задач, стоящих перед человечеством, в среде, основанной на игре. Центр научной игры готовится к запуску FolditTV, чтобы делиться знанием сворачивания белка накопленным сообществом на протяжении многих лет с гораздо большей аудиторией.

Другая краудсорсинговая игра была задача прошлого года от американского общества эпилепсии. Задача обнаружения эпилептического удара была запущена на сайте Kaggle.com, онлайн платформе для встречи прогнозирования данных. Задача вовлекла два различных конкурса: обнаружение и прогнозирование судорог. В общей сложности 504 команды со всего мира приняли участие в обоих конкурсах.

Команды подробно проанализировали огромный набор данных электрической активности в мозге людей на стадии оценки для хирургии для лечения их эпилепсии. Они также имели еще больший набор данных из исследований с собаками, чья эпилепсия близко напоминает наблюдающееся в людях.

В конкурсе обнаружения, команда, определившая самые ранние изменения в мозговой деятельности, приводящие к апоплексическому удару с наименьшим количеством ложных тревог взяла домой приз. В конкурсе прогнозирования, команда,сгенерировавшая предсказуемую сигнатуру в деятельности головного мозга, приведшую к апоплексическому удару с наименьшим количеством ложных тревог, выиграла.

Еще краудсорсный проект DIYgenomics, некоммерческая исследовательская организация заинтересованная в реализации персонализированной медицины через краудсорсные инициативы в области здравоохранения. В этой попытке, люди посылают их ДНК для конкретного исследовательского проекта, чтобы искать генетические определяющие факторы.

"Существует большая важность в том, как наше индивидуальный геном влияет на наш шанс получить заболевание," говорит доктор Clulow.
Несколько DIYgenomics краудсорсных научных исследований в настоящее время в процессе, в частности, для дефицита витамина, старения и умственной работоспособности. Гипотеза, что один или несколько генетических мутаций может привести к фенотипическим условиях биомаркеров, например, низкий уровень витамина D уровни в крови, и что персонализированное вмешательство может улучшить это.

Даже организации пациентов начинают краудсорсинговые инициативы. Например, в августе, инициатива толпо исследования миеломы (MCRI), сотрудничество исследователей рака и адвокатами пациентов, объявила двух победителей своего первого краудсорсинга и ведения-пациента инициатив для финансирования исследований в высокого риска множественной миеломы, редкой злокачественности плазматических клеток. MCRI пообещал до $500,000 в течение двух лет для обоих грантов, вместе взятых.

Победителями стала команда исследователей из Университета Вюрцбурга, Германия, и Джона Хопкинса Сидни Киммел Всесторонний Онкологический центр. Исследования в Университете Вюрцбурга будут сосредоточены на генно-инженерных рецепторах типа белых кровяных клеток, называемых CAR Т-клетки, чтобы напасть на две конкретные цели, найденные на клетке миеломы и не найденные на нормальных клетках. Разрабатываемая терапия будет лечением на один раз и не используется с пересадкой или с другими комбинациями терапий. Исследователи Джонса Хопкинса работают на повышение белых кровяных клеток, чтобы создать пациенто-специфическую иммунотерапию. Используя собственный костный мозг пациентов, терапия расширяет невосприимчивость борющихся клеток в сто раз в присутствии опухолевых клеток. Когда возвращается пациенту, обучение помогает Т-клеткам действовать после сотен опухолевых сигнатур и использует преимущества естественного иммуннитета клеток возобновляя рост после трансплантации.

Другой пример сложной задачи, спонсируемой группой пациентов является the Clinical Trial Innovation Prize (клиническое испытание инновации премии), организованная фондом рака легких Бонни Дж Аддарио и Free to Breathe (свободен(дна) дышать). В августе, победители первого этапа были объявлены. Клиническое испытание премии инноваций состояла из всемирного поиска новых идей о том, как удвоить скорость начисления испытаний рака. Более 100 новаторов и 14 команд приняли участие в испытании, со всего мира, с представительствами, поступающими из Израиля, Нигерии, Германии, Индии, США и 13 других стран.

Первый приз отправился в Helynx, старт-ап из Калифорнийского технологического института, Калифорнийского университета, и Гарвард, и д-ру Джей Ким, кардио-хирургу в "Городе надежды", научно-исследовательскоми лечебном центр для рака и других угрожающих жизни заболеваний. Они объединились, чтобы создать систему для автоматического сопоставления пациентов в клинических испытаниях, для которых они готовились, используя методы машинного обучения для чтения электронных медицинских записей пациентов для определения приемлемости. Эта программа будет опробована на 13 общинных центрах, связанных с "Городом надежды" в Калифорнии. Победившие получили $ 20,000.

краудсорсинговое открытие лекарств

Краудсорсинговые усилия в разработке лекарств нацелены использовать силу толпы, чтобы искать потенциальные хиты и скринить молекулы против целей. Одним из таких достижений является World Community Grid, который был задуман и управляется IBM.
Хостинг на облачной технологии SoftLayer IBM, World Community Grid предоставляет бесплатную вычислительную мощность для ученых путем овладения неиспользуемым избытком циклов времени ряда компьютеров добровольцев и мобильных устройств со всего земного шара. Программное обеспечение World Community Grid принимает, завершает и возвращает небольшие вычислительные задания для ученых.

Волонтеры скачивают программу с сайта, которая работает в фоновом режиме. Когда компьютер добровольца не делает ничего, она может работать над небольшой частью большей задачи исследования.

"В совокупности, поверх многих машин по всему миру, что отдают свои пространство и время таким способом, мы формируем очень большой суперкомпьютер," говорит д-р Виктор Берстис, ведущий ученый в World Community Grid. "Мы даем эту вычислительную мощность для исследователей бесплатно. Это была хорошая формула для проведения исследования, которое в противном случае не моглр бы быть предпринято из-за финансовых барьеров ".

Доктор Берстис говорит сеть была создана в 2003 году, после небольшого исследования теста для выявления лекарственных кандидатов для оспы. С тех пор, более 3 миллионов компьютеров и мобильных устройств, используемых около 700000 человек по всему миру и 460 учреждений из 80 стран способствовали виртуальной суперкомпьютерной мощности.

"Люди во всем мире заинтересованы в науке и здоровье", говорит Джозеф Ясинский, кандидат наук, инженер и администратор подразделений IBM Smarter Healthcare (более умное здравоохранение) и Life Sciences (науки о жизни). "Люди могут задоброволить их машину для любых целей или они могут выбрать конкретный проект, чтобы работать. Люди образуют команды. Мы даем им очков и они отслеживают, насколько они способствовали научно-исследовательскому проекту".

С момента создания программы, World Community Grid уже обеспечил мощностью почти два десятка научно-исследовательских проектов, пожертвовав более чем 1 млн лет машинного времени стоящего $400млн на научные исследования и сделал возможным важные научные достижения в таких разнообразных областях как исследования рака, лечение СПИДа, генетического картирования, солнечной энергии и сохранение экосистемы. Более 2,4 млрд задач исследования были завершены.

Это сделало возможным несколько прорывов, таких как помощь онкологическому центру Тиба в Японии открыть семь новых кандидатов лекарств, чтобы бороться с детсткой нейробластомой.

Проект Fight AIDS@Home (борись со СПИДом дома) научно-исследовательского института Скриппса был вторым проектом запущенным на World Community Grid. FightAIDS@Home, который работал независимо в лаборатории Олсон с 2002 года, вступил в World Community Grid в ноябре 2005 года. Эти усилия не только стремятся открыть новые препараты, но и увеличить знания по структурной биологии СПИДа. Кроме того, исследователи изучают механизмы множественной лекарственной устойчивости, которые используют супербактерии ВИЧ, чтобы сбежать от текущих лекарств от СПИДа.

"Пока мы не проанализировали все данные, но у нас были успехи с научной точки зрения," говорит доктор Олсон. "Большинство вычислений, которые мы запускаем были сосредоточены на белке ВИЧ-протеазы. Проект произвел химическое вещество, которое может, в самом деле, быть лекарством против ВИЧ. Но рыночные силы не являются открытыми для другого ингибитора протеазы, аналогичного уже доступному".

Д-р Олсон говорит Скриппс в настоящее время ищет другие точки опоры на протеазе белка, который может нарушить ее функцию другим способом, прикрепляясь на площади, которая отстоит от активного центра белка.

"Мы находимся в сотрудничестве с кристаллографами и вирусологами, которые определили и посмотрели на некоторое количество соединений, имеющих значение в настоящее время," говорит доктор Олсон. "Мы нашли новые участки и новые связыватели, но не знаю, как функционально эффективными они будут."

Скриппс имел несколько других проектов изучаемых с помощью Grid. В июне 2011 года Скриппс представила предложение IBM для создания нового проекта на World Community Grid. Этот проект назывался "Глобальная онлайн борьба против малярии". В декабре 2014 года, Скриппс начал использовать World Community Grid для скрининга химических соединений, чтобы определить новый препарат, ведущий к лечению Эболы.

"В сотрудничестве с Ollmann-Saphire Lab, мы сосредотачиваемся на количество потенциальных мишеней для лихорадки Эбола," говорит доктор Олсон. "Первые цели, которые мы смотрели имеют не очень лекарствоподдающиеся участки. Так что теперь мы начали на второй цели, которая на самом деле известный фермент и должнен быть более перспективным".

Использование специализированных сетей

Другой концепцией в открытых инновациях является возможность использовать ресурсы из панели экспертов. NineSigma, например, это сеть специалистов, которая была создана для адресования более научных вопросов. Группа представляет несколько дисциплин и включает в себя инженеров, ученых, аналитиков и руководителей из различных областей.

Компания была основана в 2000 году на той предпосылке, что промышленность нуждается в эффективных средствах для вещания корпоративных потребностей потенциальным поставщикам решений, чтобы оставаться впереди технологической кривой.

Клиенты компании постят проблемы как сложные задачи и эксперты в сети приглашаются представить предложение, говорит д-р Clulow.

"Наши клиенты могут нанять их делать проверку и подтверждение принципа действия или пилотные эксперименты," говорит он. "Мы ориентированы на конкретных специалистов с особым опытом, который может быть в университетах, небольших начинающих компаниях, или даже крупных корпорациях. Мы помогаем выявить потенциальных людей, которые, по нашему мнению могут помочь. Это гораздо менее случайно, более целенаправленно".

Один из таких проектов был с GE, который хотел картировать пути рака молочной железы, в частности те, что из молекулярных белков. GE хотел понять, что является движущей силой рака молочной железы.

"Компания использовала собственную сеть для проведения этого исследования," говорит доктор Clulow. "Но GE не была удовлетворена качеством приходящих через нее предложений."

Используя сеть NineSigma, GE получила 500 предложений из 40 стран. Из них компания выбрала пять предложений от университетов и небольших компаний и это наградило их в $100 млн. каждому В другом примере, "международная инициатива по разработке вакцины против СПИДа" искала идеи о том, как стабилизировать белки ВИЧ, чтобы остановить мутации. Организация получила 30 предложений, и трое ученых получили в общей сложности $1 млн.

краудсорсинговые компании

Некоторые дальновидные компании экспериментируют с новыми способами решения некоторых проблем, присущих в процессе разработки более широким и открытым способом. Одной из таких компаний является Transparency Life Sciences (прозрачность наук о жизни).

Томаш Саблинский (Tomasz Sablinski), доктор медицинских наук, кандидат наук, основатель и генеральный директор Transparency Life Sciences, считал, что должен быть лучший способ.
Самый дорогой и неэффективной частью разработки лекарств, говорит он, являются клинические испытания, с затратами увеличивающимися с каждым годом. В результате многие потенциальные продукты, которые могут принести реальную ценность для пациентов не разработаны.

"То, что индустрия пытается сделать в течение многих лет является снижением затрат на клинических испытаниях на 5% или 7%, аутсорсинг в Индию или Китай и пытаются сделать этот процесс более эффективным," говорит он. "Но это не работает. Система должна измениться. Я пытался добиться изменений в рамках системы несколько лет, но я пришел к выводу, что система не может быть изменена изнутри".

Вот почему он основал Transparency Life Sciences в 2011 году в качестве нового типа компании, которая разрабатывает методы лечения прозрачным образом через краудсорсинговые веб-платформы, которая позволяет пациентам, врачам, исследователям и другим заинтересованным сторонам внести свой вклад в разработку клинических исследований, наряду с использование цифровых технологий и телемедицины для сбора данных пациента.

"Я начал эту компанию, основанную на трех принципах, которые противоположны тем, по которым система работает сегодня", говорит он. "Во-первых, прозрачность. Все, что мы делаем, это открываемся до такой степени, которая только возможна с правовой, частной и других ограничений. Это включает в себя дизайн экспериментов, проведение клинических испытаний, опубликованные результаты и быть полностью открытыми, что происходит на переднем и на заднем краю.

"Второй принцип - действительно привлекать конечных пользователей и заинтересованные стороны - в том числе пациентов, лечащих врачей, исследователей и ученых - в разработку испытания сделанного через структурированный краудсорсинг", продолжает он. "Третий важнейший элемент модели - движение испытаний туда, где находятся пациенты, вместо перемещения пациентов в места испытаний клинических пробных лекарственных препаратов. Мы делаем это с помощью все более и более доступных услуг телездоровья или телемедицины, носимых устройств и видео посещений".

Доктор Sablinski говорит, что ожидает эта модель будет иметь несколько положительных результатов: облегчение набора пациентов в исследования, более релевантные данные, публику, более вовлеченную в исследования и экономию около 80% по сравнению с текущей современной практикой.
"Частицы и куски этой модели соединяются, но я считаю, должно быть комплексное решение, а не точечные решения", говорит он. "Мы пионерим именно такое комплексное решение."

Основной бизнес-моделью компании является приобретение интеллектуальной собственности зашедших в тупик кандидатов лекарств. Через инструмент компании Protocol Builder на своем веб-сайте, пациенты, ученые, врачи, статистики, и другие могут обеспечить обратную связь на испытываемых протоколах.

"Мы спрашиваем конкретные вопросы, касающиеся протокола исследования," говорит он. "Некоторые вопросы требуют двоичного ответа "да" или "нет", а некоторые являются более сложными. Все вопросы имеют ящик для повествовательного изложения фактов. Целью является, чтобы прийти к консенсусу по конечным точкам, критерии включения-исключения, систем мониторинга и других устройств пациентов и врачей будут использовать для сбора данных, а также лучший способ измерить результаты".

Доктор Sablinski указывает, что традиционные ключевые показатели эффективности - время набора всех больных, число запросов, качество данных - искусственные, а иногда и ненадежны.

"Это очень грубые измерения успеха в клинической разработке," говорит он. "Мы считаем, что наша модель увеличивает вероятность либо быстро отменять препарат, который, в основном не имеет положительного преимущества коэффициента риска или быстро продвинуть его в разработку с высоким качеством и низким бюджетом."

Доктор Sablinski говорит, что процесс Protocol Builder привел к огромной обратной связи. В случае испытаний рассеянного склероза компании, процесс привел к переключению первичных и вторичных конечных точек.

Он говорит, чтобы пациенты и другие заинтересованные были по-настоящему вовлечены в клинические исследования, требуется больше чем обратная связь в виде значка пациента на консультационном совете.

"Пациентам нравится это по понятным причинам, в частности, пациентам с редкими заболеваниями", говорит он. "Это пациенты, которых, во многих случаях, никогда не спрашивали о том, что важно для них. Пациенты с рассеянным склерозом хотели чтобы было измерено что-то другое. Они предложили нам что измерять, потому что это важно для них".

Компания сочетает в себе краудсорсинговый протокольный процесс с альтернативными средствами для сбора данных и использует мобильные технологии здоровья, биометрические показания и видеоконференции, чтобы ограничить поездки пациента в исследовательский центр.

Например, в исследовании рассеянного склероза, Transparency Life Sciences в партнерстве с AMC Health, поставщиком услуг в области телемедицины для того, чтобы сделать возможным обучающие видео визиты в домах пациентов, что позволяет удаленную оценку главной конечной точки рассеянного склероза.

Transparency Life Sciences в настоящее время проводит исследование II-й фазы тестирования полезности ингибитора АПФ лизиноприла в качестве дополнительной терапии рассеянного склероза. Компания получила грант $1,4 млн от Национального института Национального центра здравоохранения за усовершенствование междисциплинарных научных исследований.

В другом исследовании, язвенного колита, которое началось в августе 2015 года, компания стремится оценить выполнимость замены большинства традиционных мест посещения пациентов данными, собранными с помощью комбинации децентрализованных методов, в том числе цифровых измерений, телемониторинга, отдаленных видео визитов персонала с клиническими испытаниями и забором крови приходящими медсестрами. Кроме того, исследование является первым, разрешающим ключевые оценки клинической конечной точки, которые будут сделаны собственными гастроэнтерологами испытуемых, а не через специальных суб-исследователей, связанных с испытанием.

Пациенты, участвующие в этом открыто-помеченном процессе выбирают предпочитают ли они принять участие в традиционном подразделении исследования пациента на месте или в дистанционном подразделении исследования с использованием децентрализованных альтернатив сбора данных.

Испытание ведется в сотрудничестве с Brigham и "Женской больницей", учебным филиала Гарвардской медицинской школы. AMC Health внесла вклад в дизайн испытания язвенного колита и развертывания своей мобильной технологии для того, чтобы сделать возможным обучающие видеопосещения и сбор основных показателей состояния организма в домах пациентов. MedPoint Digital помогает управлять набором пациентов, заявками на участие, электронным информированным согласием и хранением данных эндоскопии видео для испытания.

"Мы создали новую нормативно-правовую базу для процедур, которые должны быть выполнены", говорит д-р Sablinski. "Некоторые пациенты, включенные в это пилотное исследование могут никогда не увидеть главного исследователя физически, что является полным отходом от сегодняшних процессов, в которых пациентов иногда перевозят в исследовательские центры."
Denise Myshko

Оригинал статьи
[identity profile] thundersnatch.livejournal.com
"Автор: д-р Артур Олсон
Профессор исследовательского института Скриппса
9 октября 2015

Резюме
Мы недавно были приглашены, чтобы написать главу для будущей книги: будущее ВИЧ-1 терапии. Наша глава фокусируется на основанном на структуре дизайне лекарств и обсуждает преимущества моделирования "in silico" (в кремнии) для резкого расширения масштаба и эффективности исследований, основанных на структуре. Мы уделяем особое внимание на преимуществам крупномасштабной вычислительной сети, которые мы нашли в World Community Grid.

Недавно мы были приглашены, чтобы написать главу для книги о достижениях терапии ВИЧ, под названием: будущее ВИЧ-1 терапии: сопротивление бесполезно?. Наша глава, под названием «Вычислительные проблемы подходов, основанных на структуре, применяемых к ВИЧ" обеспечивает перспективу по применению вычислительных методов в разработке новых лекарственных препаратов и обсуждает как World Community Grid важна для наших научно-исследовательских работ.

Мирянский конспект.

Дизайн лекарств, основанный на структуре зависит от наличия кристаллографических структур белков-целей, которые используются для тестирования больших библиотек соединений (часто несколько миллионов) "в кремнии", чтобы выявить потенциальные новые лекарства. На самом деле, дизайн ингибиторов протеазы ВИЧ в середине 1990-х часто представляют в качестве первого успешного примера преимущества вычислительного дизайна лекарств, на основе структуры.

Стыковка такого огромного количества виртуальных соединений является вызовом само по себе. Кроме того, большинство целей существуют различными степенями гибкости. Моделирование этого аспекта добавляет еще один уровень сложности, который может резко увеличить количество вычислений. Несмотря на это, при работе с вирусами, такими ВИЧ-1, которые мутируют с очень высокой скоростью, все становится еще более проблематичным. Фактически, многие белки, продуцируемые вирусом при заражении могут представить мутации, которые делают известные мощные препараты неэффективными.

В специальном разделе главы ("Крупномасштабная моделирования"), мы подробно описываем, как IBM и World Community Grid позволило справиться с таким невероятным количеством вычислений в FightAIDS@Home (FAAH). Компьютерное время, пожертвованное добровольцами (более 300000 вычислительных лет и растет!) и доступное через World Community Grid, позволило разработать и выполнить эксперименты, которые были бы чрезмерными с обычными вычислительными ресурсами.

Мы закрываем главу, обсуждая новые цели, которые становятся доступны и новые методы моделирования, которые строят более крупные и более детальные модели всего вируса. Это представит новые возможности и еще больших вызовов для проектирования ВИЧ-1 лекарств. С помощью World Community Grid и всех FAAH добровольцев, мы планируем решать эти проблемы и дальше расширять границы исследования.

Технический конспект.
Мы рассмотрим некоторые из возможностей и проблем, с которыми мы сталкиваемся при вычислительном моделировании ВИЧ терапевтических целей и структурной биологии, и с точки зрения развития методологии и с точки зрения дизайна, основанного на структуре. (SBDD). Вычислительные методы содержат фундаментальную поддержку исследований ВИЧ со времени первоначальных структурных исследований, помогая раскрыть детали биологии ВИЧ. Вычислительные модели оказались мощным инструментом для анализа и понимания воздействия мутаций и преодолевания их структурного и функционального влияния устойчивости к лекарственному средству. При наличии данных о структуре, эксперименты в кремнии играют важную роль в эксплуатации и улучшении взаимодействия между лекарствами и вирусными целями, такими как ВИЧ-протеаза, обратна транскриптаза, и интеграза. Такие вопросы как вирусная динамика цели и мутационная изменчивость, а также роль воды и оценки связывания свободной энергии в характеризующих лиганд взаимодействиях, являются районами активных вычислительных исследований. Постоянно возрастающие вычислительные ресурсы и теоретические и алгоритмические преимущества играют важную роль в прогрессе на сегодняшний день, и мы предвидим постоянно возрастающую роль для вычислительных методов в нашем понимании биологии ВИЧ и SBDD в будущем."

Оригинал. (англ.)
Кранчинг. Как присоединиться?
[identity profile] thundersnatch.livejournal.com
"Команда за FightAIDS@Home запускает 2-й этап проекта, используя более точный инструмент моделирования, чтобы помочь им определить, какие результаты из первого этапа заслуживают дальнейшего изучения. Этап 2 будет также применять этот метод анализа в беспрецедентных масштабах, что в случае успеха может принести пользу медицинских исследований не только в отношении ВИЧ, но и многих других заболеваний.

Были некоторые удивительные достижения в борьбе с вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ-инфекции), в том числе методов лечения, которые улучшили и удлинили миллионы жизней. Но борьба продолжается - ВИЧ постоянно мутирует, и, по мере того как это делает, развивает устойчивость к существующим методам лечения. С десятками миллионов людей в настоящее время живущих с ВИЧ, и миллионами ежегодно заражающихся, поиск более эффективных методов лечения ВИЧ-инфекции так же критичен, как всегда. Наша команда поэтому запускает новую фазу исследований ВИЧ, чтобы развить успех первого этапа и более точно проанализировать наиболее перспективные кандидаты на лекарства из найденных нами до сих пор.

В течение почти десяти лет, FightAIDS@Home способствовал этой борьбе, исследуя различные способы обезвреживания вируса. Участники World Community Grid предоставили моей команде беспрецедентное количество вычислительной мощности, что позволило нам исследовать огромное количество потенциальных лекарств. На сегодняшний день добровольцы осуществили более 20 миллиардов сравнений между химическим веществами-кандидатами и различными участками связывания на вирусе. Попутно, наша команда улучшила инструменты, используемые в борьбе, развивая - и проверяя - программные средства для моделирования химического связывания и открывая новые потенциальные участки связывания для лекарств, чтобы атаковать. Эти инструменты даже поддержали другие медицинские исследования, как на World Community Grid так и в других местах.

Массовый успех FightAIDS@Home также поставил новую задачу: тысячи потенциальных "хитов" (химических веществ, которые могли бы служить основой эффективных лекарств) - горсточку которых мы синтезировали для дополнительного тестирования. Но потому что их так много, синтезирование и лабораторное тестирование всех этих химических веществ слишком дорого и отнимает много времени. Теперь проект нуждается в новом вычислительном методе, чтобы перепроверить многообещающие результаты первого этапа и гарантировать, что только самые тщательно проверены и вероятные кандидаты соединения перейдут на доследование. Этап 2 FightAIDS@Home рассмотрит обе эти цели: уточнение результатов фазы 1 и проверки технологии, необходимой, для созданияь более точного моделирования.

В частности, второй этап использует новую технику анализа под названием BEDAM (Binding Energy Distribution Analysis Method), который реализуется с помощью программного обеспечения под названием "Academic IMPACT" разработанного нашими коллаборационистами в Университете Темпл. BEDAM доказал свою эффективность при проведении более точного моделирования в вычислительных конкурсах, но благодаря волонтерам World Community Grid, теперь у нас есть возможность применять его для анализа молекул в беспрецедентных масштабах. Это важно, поскольку в случае успеха эти методы могут быть применены к другим поискам новых лекарственных препаратов, помимо ВИЧ.

Второй этап более радикален, чем предполагает его название - волонтеры World Community Grid имеют возможность помочь нам проверить новую перспективную исследовательскую парадигму, которая может помочь в поиске лечения для многих заболеваний, а не только ВИЧ.
...
Доктор Артур Олсон
Профессор, исследовательского института Скриппса"

Статья полностью. (англ.)

Profile

Volunteer Computing ( добровольные вычисления )

July 2017

S M T W T F S
      1
2345678
9 101112131415
16171819202122
23242526272829
3031     

Syndicate

RSS Atom

Most Popular Tags

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
Page generated Jul. 20th, 2017 02:37 pm
Powered by Dreamwidth Studios