Размеркаваныя вылічэнні: пошук лекі ад раку / / 3DNews - Daily Digital Digest

Кожны чацвёрты чалавек у свеце пакутуе ад раку. Гэтая хвароба мае высокі ўзровень смяротнасці, пацыенты пакутуюць ад пабочных эфектаў існуючых сёння лекаў, а кошт шматлікіх лекаў высокая. Таму пошук эфектыўных лекаў ад раку - адна з прыярытэтных задач чалавецтва. Дзякуючы росту вылічальнай магутнасці персанальных кампутараў свой уклад у пошук лекаў можа ўнесці любы карыстальнік ПК. Кожны з вас можа падлучыцца да праекту пошуку лекаў United Research, які праводзіцца сумесна з хімічным факультэтам Оксфардскага універсітэта і Нацыянальным фондам ЗША па даследаванні рака. Для ўдзелу вам проста трэба загрузіць небольшуюбесплатную праграму, якая можа працаваць як скрін-сейвер: яна будзе ўключацца падчас бяздзейнасці кампутара і праводзіць адпаведныя вылічэнні. Акрамя таго, праграма можа працаваць паралельна з вамі (скажам, калі вы карыстаецеся сродкі тыпу Word ці Excel, якія нязначна нагружаюць працэсар) - пры гэтым яна запускаецца з нізкім прыярытэтам, і не будзе замінаць вашай дзейнасці. Для ўдзелу ў праекце не трэба нічога плаціць і праграма не прынясе шкоды вашага кампутара. Праграма не шукаць ці перадаваць у сетку любыя вашы дадзеныя. Яна проста будзе выкарыстоўваць свабодную вылічальную магутнасць кампутара для пошуку малекул, якія могуць дапамагчы ў распрацоўцы лекаў па лячэнні рака. Кожны асобны кампутар аналізуе некалькі малекул, а затым адсылае атрыманы вынік назад па Інтэрнэце для далейшых даследаванняў. Праект з'яўляецца самым маштабным праектам размеркаваных хімічных вылічэнняў з усіх, калі-небудзь праводзіліся. Аўтары праекта спадзяюцца на свядомасць і добраахвотны ўдзел чалавека - бо мы працуем у канчатковым рахунку, на сябе. Нават найноўшыя суперкамп'ютэры не ідуць ні ў якое параўнанне з сумарнай магутнасцю сотняў тысяч энтузіястаў па ўсім свеце. Статыстыка паказвае, што на сённяшні момант у праекце ўдзельнічаюць каля 900 000 карыстачоў і каля 1900000 кампутараў. Агульная вылічальнае час, выдаткаванае на праект, ужо склала 165 000 гадоў. За гэты час карыстальнікі атрымалі 17000000000 ачкоў і апрацавалі 164 млн задач. Кожны дзень працы праекта прыносіць прыкладна 250-300 гадоў вылічальнага часу. Гэта велізарная лічба. Пасля запампоўкі праграмы вам прапануецца зарэгістравацца - ўвесці сваё імя і пароль. Пасля гэтага вам будуць налічвацца балы. У прынцыпе, вы можаце аб'яднацца з кім-небудзь у каманду. Праграма будзе назапашваць ваша вылічальны час (напрыклад, на ілюстрацыі яно ўжо складае 2 днях і за гэты час было зароблена 1186 ачкі). У левай ніжняй частцы акна праграмы паказваецца вылічальнае час, затрачаны на бягучае заданне (41 хвіліна) і хаду бягучай задачы (16%). Пасля завяршэння задачы вам будзе прапанавана адправіць яго ў Інтэрнэт (аб'ём - прыкладна 1 Мб) і запампаваць новую задачу (аб'ём - прыкладна 200 КБ). Прычым калі вы працуеце па мадэме, то программавиполнит гэтыя аперацыі ў той момант, калі вы будзеце падлучаныя ў сетку. У правай ніжняй частцы экрана вы можаце параўнаць па магутнасці кампутар з кампутарамі іншых удзельнікаў праекта. Гэты экран паказвае 3-мерных структуру малекулы. Пры працы праграмы ў якасці скрін-сейвер менавіта такая карцінка будзе выводзіцца на экран пры бяздзейнасці кампутара. На экране налад вы можаце паказаць працу праграмы ў якасці скрін-сейвер (галачка Run only as Screen Saver) і выбраць час запуску - праз 5 хвілін пасля апошняга дзеянні карыстальніка. Калі вы працуеце праз карпаратыўную сетку, то вы можаце выбраць некалькі варыянтаў падлучэння праз проксі-сервер (Proxy Settings). Навошта гэта трэба? Па-першае, мы павінны знайсці лепшы сродак ад раку. За апошнія 50 гадоў даследаванні ў галіне пошуку лекаў ад рака прывялі да атрымання каля 40 лекаў. Гэтыя лекі ўжо падаўжаюць жыццё многіх людзей, але кошт іх высокая. Пабочныя эфекты супрацьракавай тэрапіі часам аказваюцца па сваім дзеянні ня лепшыя за самую хваробы. Гэтыя эфекты настолькі небяспечныя, што часцяком яны прыводзяць да абмежавання дазавання супрацьракавай тэрапіі. І палову хворых на рак мы сёння не можам вылечыць нават з дапамогай сучаснай тэрапіі. Нягледзячы на ??гэтыя недахопы, тэрапія з'яўляецца вельмі дарагі - для лячэння рака ідуць велізарныя сродкі. Лячэнне рака займае каля 6% усяго бюджэту медыцыны. Па дадзеных Нацыянальнага інстытут здароўя ЗША на рак было выдаткавана $ 37000000000 толькі на лекі, а $ 11000000000 складаюць ускосныя страты, звязаныя з стратай працаздольнасці. Калі мы зможам знайсці новае эфектыўныя лекі, то мы зможам знізіць як выдаткі на лячэнне раку, так і пакуты хворых, якія атрымліваюць супрацьракавы тэрапію. Высокі ўзровень смяротнасці, пакуты пацыентаў і высокі кошт лячэння - вось тры фактары, па якіх пошук лекі ад раку можна лічыць прыярытэтным. Ад раку не застрахаваны ніхто, і сёння вы можаце ўнесці свой пасільны ўклад у сваю будучыню і ў будучыню сваіх дзяцей. Па-другое, мы адпрацоўваем новы інструмент для пошуку лекаў. Нават з улікам пашыранай папярэдняй фільтрацыі, мінімальная колькасць малекул для тэставання ў праекце складае прыкладна дзве сотні мільёнаў для кожнага пратэіна - велізарны лік. Аналіз такой колькасці малекул запатрабаваў бы велізарнай вылічальнай магутнасці. Пры такім ліку малекул нават суперкамп'ютэры аказваюцца бескарысныя - іх магутнасць абмежаваная. Нават калі праца будзе выконвацца ў тры разы хутчэй магутнасці самога лучшегосуперкомпьютера, даследчык не атрымае вынік на працягу свайго жыцця. Аднак дзякуючы мадэлі размеркаваных вылічэнняў сотні тысяч ці нават мільёны кампутараў адначасова працуюць над праектам, што дазваляе істотна паменшыць час на разлік малекул. Як адбываецца пошук лекаў? Прагляд і пошук малекул - гэта ўсяго толькі адна частка працэсу пошуку лекаў ад раку. Для таго, каб пачаць гэты этап, ужо былі праведзены маштабныя даследаванні, а калі працэс пошуку патрэбных малекул будзе завершаны, ад вучоных патрабуецца правядзенне яшчэ большай працы перад атрыманнем лекі. Ніжэй прыведзены ўсе этапы даследавання. Пачатак - у лабараторыях Першым крокам стаў аналіз розных даследчых праектаў і сумесная праца лабараторый па ідэнтыфікацыі мэтавых пратэінаў. Другім крокам з'яўляецца ?? выбарка і доступу да малекулярнай дадзеных. Ні адна арганізацыя не мае спіс усіх "лячэбных" малекул, якія змогуць задаволіць неабходным крытэрам. Розныя каталогі малекул належаць дзясяткам універсітэтаў і кампаній па ўсім свеце. Некалькі арганізацый пагадзіліся даць свае каталогі малекул для праекта. Затым варта папярэдняя высокаўзроўневы фільтраванне. У ёй з праекта выдаляюцца ўсе малекулы з каталога, якія будуць занадта вялікія па памеры, нерастваральныя ў вадзе або занадта нестабільныя. Потым - віртуальны прагляд і пошук малекул Наступны этап праекта выконваецца ў цяперашні час. Бібліятэка малекул (лигандов) падзелена на працоўныя блокі, якія размяркоўваюцца па ўдзельнікам праекта. Кожны працоўны блок складаецца з многіх малекул, і кожны блок ўяўляецца асобным удзельнікам. Удзельнікі праекта атрымліваюць свае малекулы, мэтавага пратэін і затым праграма ацэньвае іх узаемадзеянне. Кожны лиганд будзе пратэставаны, і кожнае ўзаемадзеянне будзе "ацэнены" праграмай. Як толькі ўсе малекулы ў заданні будуць прааналізаваныя, праграма адправіць атрыманую інфармацыю на сервер праекта для апрацоўкі і загрузіць новае блок малекул. Затым вынікі будуць сабраныя разам. Малекулы, паказалі лепшыя вынікі, будуць праходзіць складаны працэс аналізу. Пры гэтым будзе стварацца структура, неабходная для стварэння лекаў. Апошнія этапы У пэўны момант часу віртуальныя малекулы прывядуць да атрымання рэчыва. Даследчыя лабараторыі затым сінтэзуюць і пратэстуюць малекулы ў лабараторыі. Пры гэтым правы на вынікі даследавання будуць належаць выключна некамерцыйным або урадавым арганізацыям. Затым рушаць услед лабараторныя даследаванні лекі, а потым прыйдзе і этап масавага вытворчасці лекаў, якія ўжо будзе дапамагаць пацыентам. Пошук малекулы - гэта добры пачатак шляху па пошуку лячэння ад раку, але біяхімічная рэакцыя - гэта далёка не ўсё, што трэба. Неабходна пераканацца, што малекулы будуць працаваць у целе чалавека. Пры гэтым павінна існаваць і магчымасць іх стварэння, каб з іх атрымалася доўгачаканае лекі. Дзе атрымаць праграму? Вы можаце спампаваць яе з сайта United Devices. Праграма займае 1,6 Мб. Заключэнне Праблема раку - адна з самых вострых праблем чалавецтва. У нашых сілах дапамагчы пошуку лекі. Асобна персанальныя кампутары занадта слабыя, але ў суме яны складаюць велізарную вылічальную магутнасць. Магчымасць дапамагчы ў вас ужо ёсць. Ці будзеце вы яе рэалізоўваць - вырашайце самі. Дадатковыя матэрыялы Размеркаваныя вылічэнні - расійскі праект размеркаваных вылічэнняў. Донара або дарыльшчыка - артыкул на Sandy Times, якая паслужыла штуршком да напісання гэтага матэрыялу.