Карелия официальная. Официальный портал органов государственной власти Республики Карелия
 
  |О Карелии |Символика   | Правовые акты |  Программы | Газета "Карелия" |Справочники |  
Карта портала Поиск Новое на сайте О портале
Учёные ФИЦ "Карельский научный центр РАН" участвовали в международном проекте по разработке препарата для лечения редкой болезни

Евгений Ивашко и Наталья Никитина

Евгений Ивашко и Наталья Никитина

Этот редкий недуг называется пузырчатка обыкновенная (Pemphigus vulgaris). Суть его заключается в том, что иммунная система человека вдруг дает сбой и начинает работать против собственной кожи и слизистой оболочки, вызывая незаживающие волдыри и язвы. Современная медицина пока не знает методов лечения этой болезни, поиски лекарств ведутся учеными по всем направлениям, в том числе, и на стыке наук. Не последнюю роль в решении этой проблемы играют и математики.

Как рассказала младший научный сотрудник Лаборатории телекоммуникационных систем Института прикладных математических исследований КарНЦ РАН Наталия Никитина, в научном мире уже давно существуют, так называемые, объединения по интересам. Возникает какая-то проблема, на решение которой вызываются добровольцы. Ими могут быть целые институты, научные лаборатории или просто отдельные учёные со своими персональными компьютерами. Заказчик делит общую задачу на десятки тысяч, сотни тысяч, а то и миллионы подзадач, которые добровольцы начинают решать на компьютерах самостоятельно. Потом результаты собираются и изучаются.

Наталья Никитина

Наталья Никитина

В 2011 году Наталия Никитина и ее коллега Евгений Ивашко участвовали в семинаре «BOINC Workshop» в Ганновере и там познакомились с немецким ученым Стефаном Меллером из Института экспериментальной дерматологии города Любек. Он и предложил принять участие в проекте по разработке препарата для лечения аутоиммунной болезни.

Химические компоненты лекарств традиционно подбираются опытным путем – это долгий и неэффективный процесс. Поэтому в последнее время математики с их возможностями все чаще привлекаются для компьютерного моделирования положительного воздействия химических веществ на клетки человеческого организма. Этот метод называется виртуальным скринингом (подбором с помощью ЭВМ), и относительно быстро дает надежные результаты.

Немецкие медики рассказали, что источник заболевания, в принципе, известен ‒ определенная белковая молекула - и нужно найти химическое вещество, общее название которого ‒ лиганд, способное воздействовать на эту молекулу. В начале разработки лекарства ‒ это ключевая задача. Механизм решения кажется простым, но таких лигандов – миллионы только в открытом доступе. К работе, помимо карельских ученых, подключились добровольцы из Германии, Италии, Великобритании, США. Объединив усилия, математики создали виртуальный суперкомпьютер ‒ вычислительную сеть, состоящую из 52 персональных машин. Институт экспериментальной дерматологии предоставил ученым трехмерную модель белка и базы данных, насчитывающие астрономическое множество потенциальных лигандов.

Встреча с учеными Института Любека

Встреча с учеными Института  Любека

За десять месяцев работы на персональных компьютерах, используя вычислительную сеть Enterprise Deskop Grid на базе BOINC, молодые математики КарНЦ РАН провели 12 миллионов виртуальных компьютерных экспериментов по моделированию на молекулярном уровне взаимодействия различных химических веществ с источником заболевания, и только четыре из них дали надежды на исцеление. Немецкие дерматологи высоко оценили работу наших специалистов.

Кроме того, этот проект позволил разработать математическую стратегию управления вычислениями, позволяющую получать первые результаты виртуального скрининга не дожидаясь окончательно досчёта всех молекул, а по мере обработки данных. Статья об этой стратегии была опубликована в авторитетном мировом журнале в области биоинформатики «Journal of Computer-Aided Molecular Design».

Техническая поддержка портала
Создано 3 мая 2018. Отредактировано 3 мая 2018.
© Администрация Главы Республики Карелия, 1998-2016
При использовании материалов гиперссылка на портал обязательна.