Računalniške simulacije so danes nepogrešljiv del znanstvenega raziskovanja, med drugim tudi pri razvoju zdravil. Ker simulacije vključujejo mnogo spremenljivk in so posledično zelo kompleksne, jih znanstveniki izvajajo na tako imenovanih superračunalnikih, ki so sposobni obdelave velikih količin podatkov v kratkem času. Ti računalniki pa so dragi, deli si jih več raziskovalnih skupin in kljub vsemu njihovi procesorji niso dovolj zmogljivi, da bi v kratkem času lahko simulirali zlaganje in gibanje proteinov.
Zato je nastal projekt Foldingathome, ki k sodelovanju poziva prav vse, ki imajo doma osebni računalnik in internetno povezavo. S tem prispevajo neizkoriščene kapacitete svojega računalnika za izvajanje simulacij zlaganja proteinov, ki bodo znanstvenikom pomagale pri razvoju zdravil za različne bolezni. Trenutno je glavni cilj projekta razumevanje virusa SARS-CoV-2, ki povzroča covid-19, in človeških proteinov, ki so vpleteni v razvoj te bolezni.
Vse, kar moraš storiti, če želiš pomagati pri iskanju zdravil, je, da na računalnik naložiš brezplačno programsko opremo, ki je na voljo za operacijske sisteme Windows, Mac in Linux. Trenutno je v projekt že vključenih približno milijon prostovoljcev. Pred kratkim je projekt prinesel precejšen uspeh, saj je desetinko sekunde uspešno simuliral proteine virusa SARS-CoV-2 in s tem razkril več kot 50 potencialnih tarč, ki bi jih lahko izkoristili pri izdelavi zdravil. Pri simulacijskem preizkusu 50.000 spojin so našli 300 kandidatov za zdravilo.
Zakaj je zlaganje proteinov pomembno za nastanek bolezni in razvoj zdravil?
Proteini ali beljakovine so molekule, ki imajo v organizmih raznolike in pomembne vloge: kot encimi na primer omogočajo potek biokemičnih reakcij; kot strukturni elementi gradijo kosti, mišice, lase, kožo in žile; kot protitelesa prepoznajo tujke v telesu in omogočijo ustrezen imunski odziv. Nastanejo, ko se več aminokislin poveže v verigo. Ta se glede na zaporedje aminokislin zloži v točno določeno tridimenzionalno strukturo, ki proteinu omogoča opravljanje določene funkcije.
Posledica nepravilnega zvitja proteinov so lahko različne bolezni, med drugim Alzheimerjeva bolezen, Huntingtonova bolezen, cistična fibroza in Creutzfeld-Jakobova bolezenali bolezen norih krav. Poleg tega tudi virusi vsebujejo proteine, ki jim omogočajo vstop v celice in s tem razmnoževanje. Pri projektu Foldingathome zato poskušajo razumeti strukturo in gibanje teh proteinov, kar bi omogočilo tudi razvoj zdravil.
Novinar
