Сообщить об ошибке на сайте
URL
Ошибка
Иннополис

Профессор Университета Иннополис Ярослав Холодов разработал алгоритм, ускоряющий моделирование белковых взаимодействий. В течение 10-15 лет мы получим «таблетки» от рака и ВИЧ, заявляет ученый.

Белок — составная часть животных и растительных организмов. В каждой клетке живого существа одновременно происходят сотни тысяч белковых взаимодействий. Чтобы разработать верный и безопасный механизм лечения опасных болезней, нужно понимать, как эти взаимодействия происходят: как один белок взаимодействуют с другим и какие у этого последствия. Есть два пути изучения: компьютерное моделирование и дорогостоящие лабораторные исследования. Оба пути медленные и трудоемкие.

Профессор Университета Иннополис Ярослав Холодов с коллегами разработал альтернативный метод моделирования, который в 10-100 раз ускоряет изучение взаимодействия белков.

— Теперь можно провести исследования и изобрести лекарство от ВИЧ, рака, да и вообще любых заболеваний в сотни раз быстрее, — рассказал «Хайтеку» Холодов. — Спустя 10-15 лет об этих болезнях будут узнавать из учебников истории, как сейчас про чуму.

Современные лекарства первым делом оказывают действие на разные виды белков. Из-за несовершенства исследовательского аппарата выходит так, что при той же химиотерапии помимо пораженных раком клеток, страдают в том числе и здоровые. Раньше на этапе исследований не было возможности установить и устранить подобные побочные эффекты. Алгоритм Холодова позволит отметать пары белков, чье взаимодействие приводит к пагубному влиянию на организм. Высокая скорость вычислений позволит создать лекарство, действующее только на определенную группу белков. Действие таблеток станет адресным.

Подобные исследования хоть и вызывали большой интерес ученых, но не отличались массовостью. Лабораторное изучение взаимодействий требует больших ресурсов и финансовых затрат, а старые алгоритмы моделирования хоть и более доступны, чем лаборатории, но слишком медленные, чтобы ждать от них серьезных результатов. Команда разработчиков решила, что оптимально будет работать над ускорением компьютерного моделирования.

Задача заведомо сложная — для нахождения правильной ориентации двух белков необходимо проанализировать миллиарды различных конфигураций. И проблемой аналогичных алгоритмов было то, что они исследовали каждую такую конфигурацию по отдельности. Новый алгоритм проводит анализ всех конфигураций одновременно.

Сейчас разработкой может воспользоваться любой желающий, так как она стала основой публичного вычислительного сервера ClusPro. На сегодняшний день 10,000 исследовательских групп пользуются сервисом в своих научных исследованиях. Высокая скорость вычислений никак не повлияла на точность, более того алгоритм чаще любого аналога угадывает верную структуру белок-белкового комплекса, это было установлено на мировом чемпионате компьютерных систем прогнозирования белковых комплексов.

Несмотря на конкретные результаты команда не планирует останавливать работы над алгоритмом.

— Процесс разработки бесконечный, хотя бы просто потому, что мы проводим наши расчеты на очень грубом размерном приближении. Мы огрубляем структуру белка, чтобы сократить время расчета. Каждый белок содержит десятки тысяч атомов и если бы мы проводили расчеты на атомарном масштабе, то каждый из расчетов занимал бы не один месяц компьютерного времени, — ответил Ярослав Холодов на вопрос о дальнейших планах. — Ускорение работы существующего алгоритма можно получить за счет использования графических ускорителей (GPU) при расчете белкового взаимодействия, этим и планируем заняться. В Иннополисе созданы условия для научной работы, не уступающие ведущим западным университетам. Сейчас я хочу дальше приносить пользу, в первую очередь своей стране.

Загрузка...
Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

Тихий убийца: как микропластик вызывает болезни и останавливает репродукцию живых организмов
Тренды
Гонка для JavaScript-разработчиков: как постоянные обновления мешают работе
Тренды
Big data на страже здоровья: как и зачем медицинские организации собирают и хранят данные
Тренды
Николь Миллс, Booking.com — об инновациях, agile-подходе и индустрии впечатлений
Кейсы
Слишком опасный нанопластик: как одноразовые пакеты превращаются в частицы-убийцы
Тренды
Идеи
Человек и квантовая теория: существует ли то, что мы не наблюдаем
Здесь может быть ваша реклама: НАСА планирует заработать на космосе миллионы
Тренды
Опасный криптотрейдинг: как киберпреступники угрожают виртуальным сбережениям и биржам
Тренды
Тренды
Как через 20 лет будет выглядеть армия будущего
5 финансовых инструментов, которые помогут инвесторам даже после падения криптовалюты
Тренды
Александр Лямин, Qrator Labs: наша задача — выработать у людей цифровую гигиену, чтобы они «не ели с помойки»
Кейсы
Эдуард Фош Вильяронга: люди видят в роботе только внешность, забывая, что он следит за ними
Тренды
Доктор Куэй Во-Райнард, HIT Foundation: если страна требует суверенитета данных, мы построим для нее отдельный блокчейн
Кейсы
«Хакинтош»: как собрать свой собственный Mac лучше, чем у Apple
Идеи
Роботы против мигрантов: какой вклад в ксенофобию и расизм делают технологии ИИ
Тренды
Война скриптов — искусственный интеллект против навязчивой рекламы
Тренды
Как заново изобрести супермаркет: осознанность потребления, этика производства и роботы
Тренды
Каждый человек станет сам себе банком: цифровой мир отказывается от посредников между бизнесом и клиентом
Тренды
Архитектор вычислительной инфраструктуры «Платона» Александр Варламов — о будущем ИТ-индустрии в России, стартапах и разработке
Кейсы
Дмитрий Богданов, капитан сборной России по CS:GO — о стиле жизни киберспортсмена, тренировках и блокировках РКН
Тренды
Идеи
Космос — наш дом: что осталось решить ученым, чтобы поселить человека за пределами Земли
Прайсинг, трекинг, скоринг, биллинг и другие технологии, которые двигают российский бизнес
Тренды
Кейсы
«Педиатр 24/7»: как телемед-стартап подарил родителям спокойствие, а врачам — работу
Вас снова обманули: как человечество учит компьютеры определять фейки в интернете
Тренды
БиСи Бирман, Heavy Projects: ИИ должен иметь несовершенства — это элемент случая
Мнения
Артем Геллер, lab.ag: делая сервис для государства, ты помогаешь своей бабушке
Мнения
Акселераторы и инкубаторы: что выбрать стартапу на раннем этапе развития
Мнения
Вопрос доверия: как и почему изменилось отношение к телемедицине в России
Тренды
Правительственные криптопесочницы: как освободить финтех от давления закона и защитить потребителей
Тренды
Роман Нестер, Segmento: я верю корпорациям больше, чем маленьким компаниям
Кейсы
Суперагенты в недвижимости: как блокчейн и большие данные заменяют риелторов
Тренды
СМИ будущего: вертикальные видео, новости по запросу и смерть сайтов
Тренды
Тренды
Колонизация отменяется: почему терраформирование невозможно на Марсе
Сет Стивенс-Давидовиц: у людей гораздо больше непристойных и скверных мыслей, чем мы думали
Мнения
Умные города подвергают своих жителей опасности из-за датчиков освещения и радиации
Тренды
Мнения
Геронтолог Обри ди Грей: жизнь длиной в тысячу лет — это побочный эффект поиска вечного здоровья
Биоценоз в фарме: зачем нужна альтернатива антибиотикам и как работают лекарства нового поколения
Тренды
Чарльз Адлер, co-founder Kickstarter: я — панк-рокер, который раздвигает границы
Кейсы
Как ИИ меняет медицину: личный помощник для врачей, маршрутизатор в клиниках и разработчик лекарств
Кейсы
Эдвин Диндер, Huawei Technologies: умный город — это ничто
Мнения
«Если изобретение с ИИ не приносит пользу, сам продукт никому не нужен»
Мнения
Feature engineering: шесть шагов для создания успешной модели машинного обучения
Тренды
Мнения
Человек — это набор из пяти чисел: Игорь Волжанин, DataSine — о психотипировании с помощью big data
Карло Ратти, Senseable City Laboratory (MIT) — о городах будущего, третьей коже человека и роболодках
Тренды
Мы все — сенсоры: CEO SQream Ами Галь — о том, как обрабатывают big data
Кейсы
Что такое скрапинг: как Amazon, Walmart и другие ритейлеры используют ботов в борьбе с конкурентами
Идеи
Почему китайские подлодки-беспилотники станут самым опасным врагом под водой?
Идеи
Филипп Роуд, LSE Cities: самый кошмарный сценарий — беспилотники, ездящие по городу, чтобы не платить за парковку
Мнения
Юрий Корженевский — о том, как построить безопасные системы для банков на блокчейне
Блокчейн