Hilfe gesucht: Ein neues Projekt für Ihren Heimcomputer, um HIV, Alzheimer und andere Krankheiten zu bekämpfen - Gesundheit - 2020

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Anonim

Das menschliche Gehirn profitiert von Pausen, aber ein Computer kann den ganzen Tag über stark sein. Warum also nicht die Kraft der Spitzenforschung in Anspruch nehmen, während Sie unterwegs sind, um beim Kaffee oder beim Mittagessen neue Energie zu tanken?

Ein neues Programm rekrutiert Computer für die Bekämpfung von Krankheiten wie HIV-Infektionen und Alzheimer. Docking @ Home wurde von einem Team der University of Delaware mit Geldern der National Science Foundation entwickelt und schließt sich einer wachsenden Liste von Projekten an - vom Hören auf Außerirdische bis hin zur Modellierung des Klimawandels -, die das Open-Source-System namens BOINC ( Berkeley Open Infrastructure für Network Computing).

"Auch ohne große Ressourcen an Supercomputern können wir mithilfe von Freiwilligen im Internet sinnvolle Forschung betreiben", sagt Michela Taufer, Assistenzprofessorin für Computer- und Informationswissenschaften an der University of Delaware. Sie leitet das Projekt mit dem Ziel, die Ressourcen im Kampf um Heilung aufzustocken.

Das Testen der Millionen potenzieller Komponenten für ein Medikament in einer Laborumgebung ist extrem langsam, teuer und fehleranfällig. Stattdessen verwenden Wissenschaftler normalerweise in den frühen Phasen der Forschung Supercomputer und verlassen sich darauf, dass sie die scheinbar unendlichen Kombinationen aus vielversprechenden Molekülen, den sogenannten Liganden, sortieren. Die Wahlliganden sind diejenigen, die in der Lage sind, an ein mit einer Krankheit assoziiertes Protein zu binden oder darin zu „docken“ und dieses entweder aufzuheben oder ein Signal zu erzeugen. Während die HIV-Therapie darauf abzielen würde, die Virusreplikation auszuschalten, würde die Alzheimer-Behandlung eine Verbindung im Gehirn anregen.

Der Zugriff auf diese Art von Rechenleistung kann jedoch eingeschränkt sein. "Dieses Problem kann gelöst werden, indem die Suche in kleine Teile aufgeteilt und an Freiwillige geschickt wird, um daran zu arbeiten", sagt Kevin Kreiser, Ph.D. Student an der University of Delaware und Mitglied des Projekts. Das Team vergleicht jetzt Modellergebnisse von mehr als 6.000 freiwilligen Helfern weltweit, um zu sehen, dass sie im Nasslabor übereinstimmen. Nach der Validierung der Simulationen besteht der nächste Schritt darin, „nach neuen Medikamenten zu suchen“, sagt Kreiser.

Spenden von Leerlaufzeiten am Computer könnten die Geschwindigkeit erhöhen, mit der potenzielle neue Arzneimittel in das Labor gelangen und mit etwas Glück den Weg zu Patienten finden. "Wir werden Wissenschaftlern dabei helfen, die Liste potenzieller Zielmoleküle einzugrenzen", sagt Taufer.

Über eine grafische Benutzeroberfläche können Benutzer eines Tages möglicherweise Moleküle auswählen und selbst in Zielproteinen positionieren. Das jüngste Projekt, so Kreiser, zielt darauf ab, "die Intelligenz der Benutzer zu nutzen, um die Berechnung schneller durchzuführen."

Für den Moment können sich Freiwillige einfach mit Kaffee in der Hand entspannen und ihren Computer ausklinken lassen. Der aktuelle Bildschirmschoner des Projekts, der ebenfalls von Kreiser entwickelt wurde, zeigt die Beiträge der Benutzer zur Wissenschaft mit 3D-Darstellungen der zu manipulierenden molekularen Strukturen. "Man muss nicht stundenlang arbeiten und arbeiten", sagt Kreiser. „Lass es einfach im Hintergrund laufen. Kein Schmerz."

Bild der HIV-Protease, eines der Ziele der simulierten Moleküle des Projekts, von theasis via iStockPhoto.

Die geäußerten Ansichten sind die des Autors und sind nicht notwendigerweise die.