Europäisches Grid Computing-Projekt bietet neue Hoffnung im Kampf gegen Vogelgrippe
Ein Team von europäischen und asiatischen Forschern hat einen neuen Angriff auf das tödliche Vogelgrippe-Virus gestartet. Dabei wird die gemeinsame Kapazität von mehr als 40 000 Computern genutzt, die auf 45 Länder verteilt sind, um schneller ein antivirales Arzneimittel zu entdecken. Das von der EU geförderte Projekt "Enabling Grids for E-sciencE" (EGEE) ist ein Rechennetz, das normale Personalcomputer (PCs) zu einem riesigen Supercomputer verbindet, um damit das Potenzial von 500 000 arzneimittelähnlichen Molekülen zu analysieren. Diese Bemühungen werden in Anbetracht der kürzlich veröffentlichten Daten der Universität Peking in China unternommen, die zeigen, dass das Vogelgrippevirus H5N1 durch die Plazenta einer schwangeren Frau hindurch zum ungeborenen Fötus gelangen und neben der Lunge auch weitere Organe eines Erwachsenen befallen kann. Eine schnelle Reaktion auf den Ausbruch einer Pandemie wäre wesentlich, um das Virus unter Kontrolle zu halten. Nach Aussage von Dr. Ying-Ta Wu, einem Biologe am Genomics Research Centre der Academia Sinica, sind Computernetze wie EGEE der schnellste und kostengünstigste Weg, um neue Hinweise auf Wirkstoffe zu finden. "Wir nutzen EGEE, um neue Moleküle zu finden, die die Aktivitäten des Grippevirus hemmen können", erklärt Dr. Ying-Ta Wu. "Während zuvor durchgeführter Arbeiten, bei denen wir das EGEE-Netz verwendet haben, haben wir etwa 200 Moleküle entdeckt, die über das Potenzial verfügen, als Arzneimittel gegen die Vogelgrippe zu dienen." Auf dem EGEE-Rechennetz läuft eine Arzneimittelentwicklungssoftware, anhand derer Forscher die Wahrscheinlichkeit errechnen können, mit der ein arzneimittelähnliches Molekül an die aktiven Zentren des Virus andocken und so seine Tätigkeit hemmen wird. Durch Nutzung der Ergebnisse dieses In-Siliko-Screenings können die Forscher vorhersagen, welche Komponenten das Virus am wirksamsten blockieren. Dies beschleunigt die Entdeckung neuer potenter Hemmstoffe, da so die ineffiziente, auf Versuch und Irrtum beruhende Methode, die normalerweise im Labor angewendet wird, auf ein Minimum reduziert werden kann. "Die asiatische Grippe stellt nach wie vor eine Bedrohung für die Weltgesundheit dar und wir sind uns vollkommen bewusst, dass eine Pandemie sich schnell in ganz Europa ausbreiten könnte", so Viviane Reding, EU-Kommissarin für Informationsgesellschaft und Medien. "Ich freue mich, dass das europäische Projekt EGEE zu so einer wichtigen Anwendung der Grid Computing-Technologie geführt hat wie die Beschleunigung der Entwicklung von Arzneimitteln gegen vernachlässigte und neu auftretende Krankheiten. Die Zusammenarbeit zwischen Europa und Asien ist eine Grundvoraussetzung, wenn wir weltweite Bedrohungen der öffentlichen Gesundheit angehen wollen." In seinem Vortrag bei der diesjährigen EGEE-Konferenz nannte Ulf Dahlsten, Direktor der Direktion "Zukünftige Technologien und Infrastrukturen" der GD Informationsgesellschaft und Medien der Europäischen Kommission, den Erfolg von EGEE bei der Vogelgrippe als Beispiel für potenzielle Beiträge von E-Infrastrukturen zur Wissenschaft. "Rechennetze haben bei der Identifizierung von neuen potenziellen Arzneimitteln einen Produktivitätszuwachs von über 6 000 Prozent erzielt", erläuterte er. "Mit dem EGEE-Netz wurden bereits 300 000 Moleküle gescreent. Unter diesen wurden 123 potenzielle Hemmstoffe identifiziert, von denen sieben sich in In-Vitro-Labortests tatsächlich als Hemmstoffe erwiesen haben. Dies ist eine Erfolgsrate von sechs Prozent gegenüber den üblichen Werten von 0,1 Prozent bei der Anwendung herkömmlicher Arzneientwicklungsmethoden", fügte er hinzu.