Vedecký časopis Nature publikoval informácie o najnovšom výskume amerických vedcov, ktorým sa podarilo získať viacero kľúčových poznatkov v boji proti vírusu HIV. Výskumný tím z Urbana Campaign na Univrsity of Illinois (UIUC) v spolupráci s vedcami z University of Pittsburgh School of Medical Sciences, po prvýkrát v histórii rozlúštili presnú chemickú štruktúru proteínového obalu, ktorý chráni genetický materiál vírusu a je kľúčom k jeho silnej nákazlivosti – takzvaného HIV kapsidu. Podľa vedcov môže byť pochopenie tejto štrktúry kľúčové pre vývin nových a efektívnejších antiretrovirálnych liečiv v boji s vírusom. Ten podľa odhadov zabil už viac ako 25 miliónov ľudí a ďalších 34 miliónov nakazil.
Úspešnej simulácii napomohol výkonný superpočítač
Dlhodobý výskum využíval výpočtovú kapacitu superpočítača Blue Waters, ktorý disponuje troma tisícami grafických akcelerátorov nVidia Tesla K20X. Tie údajne patria k najvýkonnejším a najefektívnejším akceletárom vôbec a prinášajú podstatne väčší výkon v porovnaní s konvenčnými systémami na báze CPU. Vďaka výpočtovej sile a optimalizovaným simuláciám bolo možné objaviť podrobnosti o štruktúre kapsidu pomocou prvej všeatómovej simulácii vírusu HIV. „Superpočítač poskytol vedcom potrebný výkon na najzložitejšej simulácii, aká bola zverejnená, pracujúcej so 64 miliónmi atómov,“ uvádza sa v publikovanej správe.
Foto: Blue Waters/nVidia
S plánovaným rozšírením systému Blue Waters o ďalšie grafické akcelerátory očakávajú vedci viac simulovaného času, ktorý im umožní získať nové poznatky o štruktúre a chovaní HIV kapsidu. Kapsid je proteínová bunka vírusu, ktorá obsahuje jeho genetický materiál. Tá ho chráni a prenáša do ľudskej hostiteľskej bunky. Akonáhle sa dostane do vnútra, uvoľní materiál a tak rozbieha samotnú infekciu. Proteínová bunka vírusu sa stala dôležitým cieľom pre vývoj nových antiretrovirálnych liekov predovšetkým kvôli zisteniu, že opice makak si vybudovali imunitu na HIV vďaka proteínu, ktorý narúša práve fungovanie kapsidu.
Výskum ponúka sľubný potenciál v liečbe HIV
Z pohľadu perspektívy a použiteľnosti nových zistení je možné konštatovať, že doposiaľ žiaden používaný liek proti HIV nebol priamo zacielený na kapsidy. S novými poznatkami a lepším porozumením štruktúry HIV kapsidu môžu získať farmakológovia cenný materiál pre vývoj nových a potenciálne efektívnejších antivírusových liečiv.