Новостной портал pk.kiev.ua

Новое исследование, опубликованное в Nature, посвящено актуальной проблеме современности – проблеме ВИЧ/СПИД. В решении этой задачи помогает суперкомпьютер петафлопсного диапазона, который запрограммирован на изучение внешней оболочки (капсида) вируса иммунодефицита человека (ВИЧ).

В рамках исследования на протяжении достаточного времени занимались расчетом точной химической структуры конусообразного капсида и белковой оболочки, которая защищает ДНК вируса. Капсид уже давно считается тем заветным ключом к вирулентности ВИЧ и стал привлекательной «мишенью» для исследований и поиска антиретровирусных лекарств.

Адьюнкт-профессор структурной биологии школы медицины при Университете Питтсбурга Пейчжун Чжан отмечает: «Ключ капсида является чрезвычайно важным для репликации ВИЧ, зная его структуру можно предотвратить и лечить эту вирусную инфекцию». «Такой подход имеет высокий потенциал и является мощной альтернативой нашей текущей терапии ВИЧ-инфекции, которая ориентирована на охват определенных ферментов, но лекарственная устойчивость обеспечивается за счет высокой скорости мутации вируса». Лечение не эффективно.

Исследование предполагало детализацию капсида до атомарного уровня. В целом она состоит из 1300 идентичных белков. Для этого были использованы разные методы: ядерной магнитно-резонансной спектроскопии, рентгеновской кристаллографии, криоэлектронной микроскопии, крио-ЭМ томографии. Но расчет удалось сделать только на суперкомпьютере Blue Waters, установленном в Национальном центре суперкомпьютерных приложений в университете штата Иллинойс. Даже при впечатляющих инструментах структуру капсида можно понять только с помощью суперкомпьютера. Исследователям удалось запустить крупнейший симулятор, из когда-либо опубликованных, с помощью и была взломана структура капсида.

Очевидно, что не так скоро, но в обозримом будущем может появиться лекарство от этого страшного вирусного поражения ВИЧ, считающимся неизлечимым.