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 3 раза в день

Немецкий дизайнер разработал складное колесо
Концепты
Приложение-контрацептив привело к росту числа абортов
Кейсы
Геном беглого раба воссоздали по ДНК его потомков
Генетика
GM признали лидером беспилотных технологий
Беспилотный транспорт
Треть жителей Китая и Индии хотели бы стать киборгами
Тренды
Умный дом
Умные стекла будут обогревать здания
Универсальная банковская карта запущена в Англии
Финтех
The Abyss проведет первый в мире Token Sale по модели Бутерина
ICO
РНК-терапия побеждает боль лучше традиционных лекарств
Медицина будущего
Идеи
КПД перовскитных солнечных модулей удалось повысить до 66%
Насилие в компьютерных играх не влияет на психику игроков
Видеоигры
ИИ изменит телевизоры и телевидение
Искусственный интеллект
Эндрю Ын помог создать ИИ, который выявляет смертельно больных
Медицина будущего
В Швейцарии разработали кирпичи с лучшей в мире теплоизоляцией
Новые материалы
Создана система машинного зрения на основе технологии 1960-х годов
Компьютерное зрение
Alibaba: «Мы никогда не выпустим криптовалюту»
Блокчейн
Daimler и BMW начнут продавать автомобили по подписке
Идеи
Умные колонки заменяют пользователям радио, смартфоны и телевизоры
Умные колонки
Медицина
Обучение иммунной системы поможет при химиотерапии
Армения создаст свою Кремниевую долину с упором на блокчейн
Блокчейн
Слишком соленая пища может стать причиной деменции
Биосфера
Водородные велосипеды попадут на массовый рынок через год-два
Велосипеды
Катар стремится стать центром криптовалютного рынка и ICO
Блокчейн
Продажи трехколесного электрокара Solo стартуют в конце года
Городские электрокары
Томские физики разрабатывают левитационный 3D-принтер
3D-технологии
Илон Маск: «В Model 3 можно будет управлять голосом почти всем»
Электромобили
Компания GAC представила электрокроссовер с боковыми VR-стеклами
Электротранспорт
Мнения
Туманное будущее солнечной энергетики: три главных препятствия
Саудовская Аравия начинает переход на электротранспорт
Электротранспорт
Китай запретит централизованную торговлю биткойнами
Блокчейн
ИИ поможет предотвратить внезапную смерть в больницах США
Искусственный интеллект
В 2026 в США будет 2500 беспилотных летающих такси Mobi-One
Транспорт будущего
Умные вещи
Умные фары не слепят водителей и показывают голограммы
Открыт метод дистанционной иммунотерапии рака
Борьба с раком
Гены миног дадут человеку возможность восстанавливать спинной мозг
Регенеративная медицина
Высокие цены на хранение данных мешают развитию генной терапии
Генетика
Клинике Мэйо позволили «штамповать» стволовые клетки для экспериментов
Регенеративная медицина
Доказан факт манипулирования курсом биткойна в 2013 году
Блокчейн
Через два года возобновляемая энергия станет дешевле традиционной
Альтернативная энергетика
Исследования мозга
В мозге обнаружен механизм, отвечающий за творческое мышление
Автопроизводители уже инвестировали в электромобили более $90 млрд
Электромобили
Эксперты: «Идея БОДа совершит прорыв в 2018 году»
Мнения
Кейсы
Нейросети Alibaba и Microsoft превзошли человека в чтении
Энергия солнца и ветра составила почти 100% новых мощностей в США
Чистая энергетика
Новые пептиды подталкивают раковые клетки к самоубийству
Борьба с раком
Бундесбанк: «Регулировать биткойн можно только на мировом уровне»
Криптовалюты
Майнеры добыли 80% всех биткойнов
Криптовалюты
Наклейка на кожу подскажет, когда пора прекращать загорать
Технологии здоровья
Спутник для онлайн-трансляций 4К-видео выведен на орбиту
Кейсы