foto: IT4Innovations

Superpočítače z Ostravy pomáhají najít evropský lék proti koronaviru

Trendy & tipytéma 4 min čtení

Nejvýkonnější počítače v Česku začaly bojovat s druhou vlnou koronaviru. Národní superpočítačové centrum IT4Innovations VŠB-TUO se jako jediný český zástupce zapojuje do prestižního evropského programu Exscalate4COV, který má hledat způsoby, jak porazit COVID-19, ale i další možné budoucí hrozby.

Líbí se vám článek? Sdílejte ho:

Nejvýkonnější počítače v Česku začaly bojovat s druhou vlnou koronaviru. Národní superpočítačové centrum IT4Innovations VŠB-TUO se jako jediný český zástupce zapojuje do prestižního evropského programu Exscalate4COV, který má hledat způsoby, jak porazit COVID-19, ale i další možné budoucí hrozby.

Proces objevování nových léčiv je finančně nákladný, léky se totiž dostávají na trh až po mnohaletém testování. To je zejména v případě koronavirové pandemie problém. S tím ale mohou pomoci superpočítače, jež zvládnou testování významně urychlit a výzkum zároveň výrazně zlevnit.

Související článek

V Ostravě spustili první kampusovou průmyslovou síť, budou na ní testovat 5G technologie

Největší český operátor T-Mobile a Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava dokončili výstavbu privátní průmyslové kampusové sítě. První průmyslová kampusová 5G síť v ČR je připravena k provozování v porubském areálu VŠB.

Za tímto účelem teď superpočítačové centrum IT4Innovations fungující pod Vysokou školou báňskou v Ostravě navázalo spolupráci s milánskou univerzitou Politecnico di Milano. Ta je členem superpočítačové ligy Exscalate4COV. Během posledních měsíců do ní Evropa investovala miliony eur a věří, že je to jedna z nejnadějnějších možností, jak proti nemoci bojovat.

Celý projekt je jedním z mnoha příkladů toho, jak se díky penězům z EU spojili nejlepší evropští vědci, farmaceutické společnosti, technologie a výzkumné infrastruktury. „Díky tomu budeme testovat nové algoritmy a metody pro objevování terapeutického řešení koronaviru na zdejších superpočítačích,“ říká vedoucí Laboratoře pro náročné datové analýzy a simulace IT4Innovations Jan Martinovič.

Související článek

S tvorbou parfémů pomáhá umělá inteligence a superpočítače

Do tvorby parfémů začíná stále více zasahovat umělá inteligence. S velkou podporou algoritmů a superpočítačů tato technologie pomáhá klientům vybrat si svůj parfém a vytvořit směsice vůní, které by výrobce třeba vůbec nenapadly, uvedl francouzský deník Le Monde.

Ostravské centrum skrze spolupráci s milánskou univerzitou pomůže třeba se zjišťováním toho, jestli může umělá inteligence najít látky, které by se měly testovat přednostně. Třeba pro budoucí mimořádné situace. „Hlavním cílem tohoto výzkumu je připravit půdu pro rychlou reakci při případné pandemii,“ přibližuje Martinovič. 

Svět, kde se roky krátí na týdny

Dohromady tvoří evropské superpočítače jednu ze světově nejvýkonnějších platforem vůbec. Kromě poslední, koronavirové finanční injekce do ní evropské společenství poslalo během posledních šesti let přes 600 milionů eur. „K boji proti koronaviru budeme i nadále nasazovat veškeré dostupné technologie, včetně umělé inteligence,“ slibuje evropský komisař Thierry Breton.

Celá evropská platforma takových strojů má asi 120 petaFLOPS výpočetní kapacity. To znamená, že superpočítače můžou udělat každou vteřinu 120 trilionů kalkulací. To je na výpočetní výkon velmi vysoké číslo, což je vidět především ve chvíli, kdy se ukáže v celku:
120 000 000 000 000 000.

Takové číslo ale především znamená, že se může virtuálně testovat chování molekul, léků a veškeré chemické reakce závratnou rychlostí. V řádu týdnů proběhly screeningové procesy, které by tradičními technikami trvaly roky.

Související článek

Ostrava poráží Prahu. Stane se superpočítačovou velmocí Evropy

Ostravské centrum IT4Innovations se pomalu připravuje na převzetí nového superpočítače. Jde o jeden z nejvýkonnějších strojů v Evropě. Umí toho tolik, co několik tisíc běžných počítačů dohromady, a díky tomu se stane novou součástí už fungujícího superpočítačového centra. Systém s názvem Petascale má výrazně posunout ostravské technologické centrum, Českou republiku, ale i celou Evropu. Fungovat začne v příštím roce.

Životní proces koronaviru boj proti němu znesnadňuje. Neustále se u něj totiž vyvíjejí nové mutace proteinů, a tak vědci a jejich přístroje musí reagovat pořád na další a další výzvy. Superpočítačová platforma pracuje s digitální podobou viru, do které se nejprve musí ta reálná převést. Pak jejich digitální strukturu porovnává s dostupnou knihovnou molekul, tedy základních léčebných látek. A zkoumá, jak které reagují s virem a jestli jsou schopné zastavit jeho aktivitu.

Závod s časem

Zatím se takto virtuálně otestovalo zhruba 400 000 molekul. V následující fázi se má jejich knihovna rozšířit na pět milionů.

Jenže celkově je k dispozici ohromujících 500 miliard molekul. K tomu připočítejme ještě virtuální testování už hotových léků a kombinaci jednotlivých molekul. Superpočítače mají na starosti vše, musí se tak hodně otáčet. „Urychlí výběr pouze těch potenciálně nejvhodnějších molekul. Ty se odešlou do následujících fází procesu vývoje nových léčiv,“ vysvětluje Gianluca Palermo, hlavní vědec projektu Exscalate4COV z institutu Politecnico di Milano. Ostatně, z prvotních 400 000 látek počítače našly asi 7 000 slibných, které procházejí dalším testováním.

Na zkoumání vlivu zmíněných 500 miliard molekul na virus dosáhne superpočítačová síť díky nedávnému zapojení dvou vůbec nejvýkonnějších strojů, které má Evropa k dispozici, sídlících v Itálii. 

Výsledek práce evropských superpočítačů vypadá ve virtuální realitě překvapivě sexy.

Přestože takové pátrání není daleko od pověstného hledání jehly v kupce sena, superpočítače dokázaly najít určité slibné výsledky. Už v červnu konsorcium Exscalate4CoV oznámilo jeden z možných účinných léků pro ty, kteří mají mírný průběh nemoci. Počítačové virtuální testování však nějaký lék pouze doporučí. Teprve pak následují testy a klinická hodnocení. Celkově má program Exscalate4CoV fungovat do září 2021.

Líbí se vám článek? Sdílejte ho:
link odkaz
Reklama