Investigadores de todo el mundo están trabajando a una velocidad y escala sin precedentes para comprender el coronavirus, desarrollar una vacuna y descubrir nuevos medicamentos para tratar COVID-19.

Ahora, los ciudadanos, ya están haciendo su parte para detener la propagación del virus a través del distanciamiento social y otras medidas, también pueden ayudar a desarrollar nuevas terapias mediante la ejecución de simulaciones en sus computadoras. La realización de cálculos específicos coordinando y distribuyendo el trabajo entre miles de computadoras separadas se denomina computación distribuida.

Junto con los estudiantes de posgrado en su laboratorio, El profesor asociado de química Vincent Voelz ha estado trabajando con un equipo internacional de investigadores para seleccionar de forma computacional inhibidores potenciales de la proteasa principal del coronavirus. un objetivo atractivo para los nuevos fármacos antivirales. Y están utilizando la red informática distribuida Folding @ home para hacerlo. El plegamiento se refiere a los procesos mediante los cuales la estructura de una proteína asume su forma para que pueda realizar sus funciones biológicas.

"Nuestro grupo utiliza las herramientas de simulación molecular y mecánica estadística para investigar la estructura y función de biomoléculas, "dice Voelz, que ha trabajado con Folding @ home desde 2007 mientras realizaba un posdoctorado en la Universidad de Stanford, donde comenzó la red informática distribuida. "Es un salto rápido de ese trabajo a utilizar nuestra experiencia en simulación biomolecular para ayudar a combatir el COVID-19".

Para la investigación del coronavirus, Voelz se está asociando con investigadores del Memorial Sloan-Kettering Cancer Center y Diamond Light Source. Un grupo de cristalografía de rayos X en el Reino Unido, Diamond Light Source ha realizado un trabajo innovador para resolver más de mil estructuras cristalinas diferentes de la proteasa principal del coronavirus y descubrir varios fragmentos de fármacos que se unen a sitios de la proteína.

"Cuando el virus entra en una célula, coopta la maquinaria de la célula para ensamblar más copias de sí misma y replicar, "explica Voelz." Si puedes inhibir la proteasa, puede inhibir un paso necesario en el ciclo de vida del virus ".

La potencia informática combinada de los miles de usuarios de Folding @ home se está utilizando para analizar virtualmente una gran cantidad de compuestos farmacológicos potenciales. Estas simulaciones ayudarán a priorizar qué moléculas serán sintetizadas y analizadas por investigadores con el objetivo de desarrollar rápidamente nuevas terapias contra el coronavirus.

"Ahora sabemos que hay muchos fragmentos de fármacos que se unen a lugares específicos de la estructura proteica del coronavirus, ", dice Voelz." Estas son pistas para un mayor desarrollo de fármacos. La información dinámica que obtenemos de las simulaciones de Folding @ home es realmente difícil de medir experimentalmente en un laboratorio ".

A principios de marzo al rededor de 30, 000 usuarios habían descargado el software Folding @ home y eran participantes activos en el proyecto COVID-19. Varias semanas después, ese número había aumentado a más de 700, 000. A partir del 1 de abril de participaron más de 1 millón de personas. "Conjunto, ahora somos la supercomputadora más grande del mundo, "dice Voelz, quien señala que la comunidad de juegos en línea es un gran contribuyente. "Hemos roto la barrera exaFLOP, una medida de operaciones por segundo que equivale a diez veces la potencia de cálculo de la supercomputadora más rápida del mundo ".

Según Voelz, La velocidad de propagación del coronavirus en todo el mundo ha inspirado a muchos investigadores a eliminar los "cuellos de botella" en la forma en que se desarrolla el conocimiento científico. analizado y compartido.

"Las organizaciones científicas están compartiendo información de una manera sin precedentes, y personas de todo el mundo se están uniendo para resolver un problema muy difícil, "dice Voelz." El tipo de ciencia ciudadana de Folding @ home o ciencia de colaboración colectiva puede ser muy poderosa. Cuanta más gente se excite con esta idea, la ciencia básica más vitalmente importante que podamos hacer ".

¿Quiere ayudar a encontrar nuevas terapias con medicamentos para combatir el COVID-19? Vaya a foldathome.org para descargar el software.