Wirtualny człowiek umożliwia wgląd w skuteczność leków przeciw HIV
Naukowcy korzystający ze środków finansowych UE użyli prototypu "wirtualnego symulatora człowieka" (Virtual Physiological Human - VPH) do symulowania skuteczności leku przeciw HIV w blokowaniu kluczowego białka, którym posługuje się wirus. Koncepcja VPH przewiduje łączenie sieci komputerów z całego świata do symulowania wewnętrznych mechanizmów ludzkiego organizmu. Mając do dyspozycji takie narzędzia, naukowcy mogą analizować skutki działania leków i obserwować procesy zachodzące w organach, tkankach, komórkach i molekułach. Obecnie symulator znajduje się nadal we wczesnym stadium rozwoju, ale naukowcy mają nadzieję, że w efekcie będzie służył lekarzom do opracowywania zindywidualizowanej kuracji dla swoich pacjentów. W najnowszym badaniu naukowcy z University College London (UCL) w Wielkiej Brytanii przeprowadzili symulacje, by móc przewidzieć, jak silnie saquinavir - lek hamujący rozwój HIV - będzie wiązał różne wersje białka wirusowego, zwanego proteazą HIV-1. Białko to służy wirusowi do rozprzestrzeniania się, a zmutowane formy tego białka wiążą się z uodpornieniem na wspomniany lek. Wnioski z przeprowadzonych badań zostały opublikowane w Journal of the American Chemical Society. Saquinavir jest jednym z dziewięciu leków mających blokować proteazę HIV-1. Obecnie lekarze nie mają żadnej metody dopasowania leku do postaci wirusa, ponieważ u każdego pacjenta dochodzi do jego mutacji. Zamiast tego chorzy otrzymują serię leków i są obserwowani pod kątem reakcji immunologicznej. W przyszłości będzie można zrezygnować z metody prób i błędów, ponieważ do sprawdzania, który lek byłby najbardziej skuteczny w przypadku danego pacjenta, lekarze wykorzystają symulator. Do przeprowadzenia takich operacji symulacyjnych potrzebna jest jednakże olbrzymia moc obliczeniowa. W ramach ostatnich badań seria symulacji została przeprowadzona na kilku superkomputerach z brytyjskiego krajowego serwisu gridowego i amerykańskiego TeraGrid. Prace zabrały dwa tygodnie, a do ich wykonania użyto takiej samej mocy obliczeniowej, jaka jest wymagana do sporządzenia długoterminowej prognozy pogody. Naukowcy mają nadzieję, że w przyszłości postęp techniczny ograniczy koszty symulacji na tyle, że służbę zdrowia będzie stać na ich przeprowadzanie. - Jest to pierwszy krok w kierunku realizacji ostatecznego celu, jakim są komputerowe obliczenia medyczne "na żądanie". Pewnego dnia lekarze będą mogli "wypożyczyć" czas obliczeniowy na superkomputerach z krajowej sieci gridowej, aby podjąć decyzję o sposobie leczenia ratującego życie - wyjaśnił prof. Peter Coveney z UCL, prowadzący badania. - W przypadku pacjenta chorego na HIV lekarz będzie mógł ustalić genotyp chorego, a następnie posegregować dostępne leki pod kątem ich skuteczności zgodnie z profilem pacjenta na podstawie zestawu szeroko zakrojonych symulacji, które umożliwią dobranie odpowiedniego leczenia. Obecnie prof. Coveney wraz z zespołem analizuje w podobny sposób wszystkie leki hamujące proteazę. Unijne wsparcie dla wspomnianych badań pochodzi z projektu ViroLab ("Wirtualne laboratorium jako wsparcie podejmowania decyzji w leczeniu chorób wirusowych"), finansowanego w ramach obszaru tematycznego "technologie społeczeństwa informacyjnego" szóstego programu ramowego. Profesor Coveney jest jednocześnie zaangażowany w inicjatywę VPH, która otrzymała dofinansowanie w wysokości 72 mln euro z siódmego programu ramowego (7PR). Inicjatywa ma na celu rozwijanie współpracy między lekarzami klinicystami a naukowcami w celu badania możliwości wprowadzenia leczenia dostosowanego do pacjenta na podstawie najnowszych metod modelowania i symulacji.
Kraje
Zjednoczone Królestwo