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.

Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 2 раза в день

перейдите по одной из ссылок и нажмите кнопку Join
Энди Рубин: «ИИ-смартфон станет виртуальной копией пользователя»
Мнения
«Дни двигателя внутреннего сгорания сочтены»
Транспорт будущего
Wal-Mart запатентовала летающий склад-дирижабль
Идеи
Один день на крупнейшей в мире китайской биткойн-шахте
Криптовалюты
Образование
Несовершеннолетний биткойн-миллионер предложил реформу образования
ИИ научился видеть скрытые аналогии
Обучение машин
В России разработано оптоволокно с квадратной сердцевиной
Оптика
«Блокчейн передаст власть над играми в руки геймеров»
Технологии игр
В Китае начал работу киберсуд по интернет-делам
Идеи
Распознавание речи
Система распознавания речи Microsoft установила новый рекорд
ИИ научился считывать намерения людей
Искусственный интеллект
Возобновляемая энергетика принесла экономике США до $113 млрд
Чистая энергетика
Facebook запатентует очки дополненной реальности
Тренды
NuTonomy запустит в Сингапуре сервис роботакси в 2018 году
Беспилотные автомобили
Южная Корея построит в Египте гигантскую умную ферму за $10 млрд
Тренды
Испытан первый в мире электрогенератор на океанических течениях
Возобновляемая энергетика
Мнения
«Алгоритмам нельзя внушить представление о справедливости»
Sony поможет новичкам разрабатывать ИИ
Искусственный интеллект
«ИИ будет двигателем четвертой технологической революции»
Кейсы
Стартап Made in Space напечатал радиационный щит прямо на борту МКС
Обитаемый космос
В 2018 году мировая солнечная энергетика прибавит 100 ГВт
Мнения
Термомагнитная стимуляция мозга заставила мышей двигаться против воли
Идеи
В Шотландии построят самую большую в регионе солнечную электростанцию
Солнечная энергетика
Глава Ford: «До полноценных робомобилей пока далеко»
Мнения
Искусственная матка будет создана после 2020 года
Идеи
Комиссия по ценным бумагам и биржам США будет регулировать ICO
Криптовалюты
Тренды
Все, что нужно знать про биткойн
Берлинский финтех-стартап помог европейцам инвестировать €4 млрд
Финансовые стартапы
Правительство Австралии установит контроль над обменниками криптовалют
Криптовалюты
Изобретена резина, которая не боится проколов
Новые материалы
Разработан метод стирания страшных воспоминаний
Идеи
Тайвань просит Tesla построить на острове хранилище энергии
Хранение энергии
Военные дроны
Оружейная компания установила на квадрокоптер пулемет
США установили рекорд по числу проданных роботов
Кейсы
Toyota запатентовала невидимые боковые стойки
Автомобили будущего
Идеи
Солнечные стеклоблоки обещают революцию в строительстве
В Казани пройдет IoT World Summit Russia 2017
Тренды
Hyundai представила водородный кроссовер нового поколения
Электромобили
Микроботы с антибиотиками вылечили желудочную инфекцию
Идеи
Nikola Motor займется солнечными панелями в подражание Tesla
Тренды
Fiat Chrysler вошел в консорциум по разработке робомобилей
Беспилотный транспорт
На орбите Земли появятся биткоин-спутники
Биткоины
Ричард Брэнсон: «Государства способны платить людям БОД»
Мнения
Идеи
Гидропонная ферма выращивает 54 тонны томатов в неделю
Китай отказался от строительства угольных электростанций на 150 ГВт
Кейсы
iPhone сможет проводить экскурсии в AR
Тренды
Разработчики приложений для Alexa начнут получать за них деньги
Кейсы
Pelecoin теперь позволяет майнить сразу несколько криптовалют
Криптовалюты
В Швейцарии начнут продавать бургеры из насекомых
Еда будущего
Электромотоциклы
Концерн «Калашников» представил электромотоцикл для полиции
Почему в Японии не боятся роботов, отнимающих рабочие места
Роботизация
Рынок хранения электроэнергии в США вырастет в десять раз к 2020 году
Хранение энергии