Hitro odkrivanje zdravil obravnava neizpolnjene zdravstvene potrebe
„Načrt je, da začnemo izvajati identifikacijo novih protivirusnih širokospektralnih zdravil, pri čemer bomo ocenili več trilijonov molekul proti desetinam virusnih funkcionalnih tarč.“
V industriji in znanosti obstaja vrsta osnovnih računalniških nalog, ki jih klasični superračunalniki težko rešijo. Primeri tako kompleksnih problemov so med drugim optimizacija prometnih tokov in temeljni numerični problemi v kemiji in fiziki za razvoj novih zdravil in materialov. Traja lahko več kot 13 let za napredek od zgodnjega odkritja spojin do kliničnih preskušanj in regulativne odobritve novega zdravila. Pri tem pa je treba upoštevati tudi zelo nizko stopnjo uspešnosti tega procesa: uspešnih je manj kot 10 % kliničnih preskušanj, le 1 od 5 000 zdravil pride na trg, zdravila, ki se tržijo, pa so pogosto primerna le za del bolnikov. Ta neučinkovitost in nizka stopnja uspešnosti prispevata k izjemno visokim stroškom razvoja novih zdravil. Projektna skupina projekt LIGATE uporablja novo generacijo platform za umetno inteligenco, modeliranje in simulacije, da bi rešila te težave. „Izkoriščamo dostopnost računalniških virov in naprednih strojnih algoritmov brez primere,“ pravi Andrea Beccari, višji direktor in vodja platforme EXSCALATE v biofarmacevtski družbi Dompé farmaceutici. „Naš cilj je zgraditi v celoti integrirano platformo HPC za oblikovanje zdravil – in to ne za strokovnjake za kodiranje, temveč za znanstvenike, ki bodo na ta način lahko mnogo hitreje preizkusili svoje teorije.“ Člani konzorcija uporabnikom svoje platforme ne obljubljajo nič drugega kot „najvišjo možno hitrost in najvišjo stopnjo natančnosti“. V primeru nujnih računalniških potreb – kar so raziskovalci razmer pred kratkim izkusili pri bolezni COVID-19 – bo sistem v manj kot enem dnevu zagnal celotno kampanjo za odkrivanje zdravil in silico. V nasprotju s trenutnimi sistemi je sistem LIGATE sposoben v celoti upoštevati kompleksnost bolezni in sistemske motnje, ki jih povzroča. Druga ključna prednost takšne platforme je zmanjšana potreba po testiranju na živalih. „Načrt je, da začnemo izvajati identifikacijo novih protivirusnih širokospektralnih zdravil, pri čemer bomo ocenili več trilijonov molekul proti desetinam virusnih funkcionalnih tarč (helikaza, polimeraza, proteaza itd.),“ pojasnjuje Beccari. „Najboljše spojine bodo nato potrjene z eksperimenti.“ Čeprav popolni rezultati projekta ne bodo na voljo pred koncem leta 2023, dosežki projektov ANTAREX – v okviru katerega so odkrili močan zaviralec virusa Zika – in EXSCALATE4CoV – pri katerem so potrdili zdravilo za osteoporozo raloksifen kot učinkovit način zdravljenja vnetnih procesov, ki jih povzroča COVID-19 – zagotovo obetajo veliko.
Keywords
LIGATE, HPC, visokozmogljivostno računalništvo, superračunalnik, tehnologije, digitalna suverenost, kvantno računalništvo, inovacija, zeleno računalništvo, energetsko učinkovito, spretnosti, MSP