В Петрозаводске ищут лекарство от коронавируса. Нет, не вакцину, а именно лекарственное средство. В сотрудничестве с словенскими биологами из Любляны математики из КарНЦ РАН перебирают миллиард молекулярных соединений и отбирают претендентов на препарат от SARS-CoV-2. Отбор ведется посредством компьютеров обычных людей – они сдают вычислительные мощности своих ноутбуков как бы в аренду.
Вычислить и обезвредить
При заражении коронавирус взламывает клетки нашего организма и проникает внутрь. Способы здесь бывают самые разные, но SARS-CoV-2 делает ставку на предателя – того, кто откроет ему клеточные ворота и впустит за клеточную стенку. Таким предателем становится белок нейропилин-1, который спаривается с коронавирусом и указывает ему на вход. Сегодня цель ученых – подыскать такое химическое соединение, которое разрушит дружбу вируса и белка.
В распоряжении химиков и биоинформатиков есть базы данных молекулярных соединений колоссального объема – в таких резервуарах хранятся миллиарды цепочек из атомов и молекул. Задача – подобрать подходящие. Поиск в лаборатории никто не отменял, однако его компьютерная альтернатива доказывает все большую эффективность в создании лекарств от той или иной болезни.
«Они должны показать желаемую биохимическую активность в ходе компьютерного моделирования и в то же время обладать биохимическими свойствами, предъявляемыми к лекарствам – отсутствие токсичности, например», – перечисляет критерии отбора участник исследования, научный сотрудник лаборатории телекоммуникационных систем Института прикладных математических исследований КарНЦ РАН Наталия Никитина.
Таким способом было разработано не одно лекарство. К примеру, препарат агграстат – он предотвращает образование тромбов – создан именно путем компьютерного перебора возможных комбинаций химических соединений.
Союз науки и граждан
Сегодня сдать в аренду можно не только квартиру или автомобиль, но домашний компьютер. Девять из десяти таких ПК используются далеко не на полную мощность. А значит, она может быть использована на благо науки.
«Мы организовали и поддерживаем систему добровольных вычислений, – рассказывает Наталия Никитина. – Это распределенная система, к которой могут подключаться компьютеры со всего мира, подключенные к сети интернет. Если вычислительная мощность отдельного настольного компьютера невелика, а на ночь он вообще выключается, то сотни и тысячи таких компьютеров образуют целый «виртуальный» суперкомпьютер, слаженно работающий над общей задачей. По такому принципу работают многие научные проекты».
Люди, сдающие в аренду свои ноутбуки, получают как моральное удовлетворение от причастности к большой науке, так и реальные деньги — в виде криптовалюты Gridcoin. В нашей республике уже порядка 100 компьютеров включились в работу.
Присоединиться к исследованиям просто – стоит только установить программу BOINC, а затем выбрать интересующий научный проект. Ни вам, ни вашему компьютеру программа не повредит – все будет выполняться в фоновом режиме. Даже и не заметите.