Interaktywna rzeczywistość wirtualna pojawia się jako nowe narzędzie do projektowania leków przeciwko COVID-19
Naukowcy z Bristolu zademonstrowali nową technikę rzeczywistości wirtualnej [VR], która powinna pomóc w opracowaniu leków przeciwko wirusowi SARS-CoV-2 , umożliwić naukowcom udostępnianie modeli i współpracę na nowe sposoby. Innowacyjne narzędzie, stworzone przez naukowców z Uniwersytetu w Bristolu i opublikowane w Journal of Chemical Information and Modeling, pomoże naukowcom z całego świata szybciej zidentyfikować leki przeciwwirusowe.
Enzym SARS-CoV-2, znany jako główna proteaza(“enzym, który rozkłada białka i peptydy”) (Mpro), jest obiecującym celem w poszukiwaniu nowych terapii przeciwwirusowych. Cząsteczki, które powstrzymują działanie głównej proteazy – zwane inhibitorami enzymów – zatrzymują reprodukcję wirusa, a zatem mogą być skutecznymi lekami. Naukowcy na całym świecie pracują nad znalezieniem takich cząsteczek. Kluczowym predyktorem skuteczności leku jest to, jak mocno wiąże się on z celem; Wiedza o tym, jak lek pasuje do białka, pomaga badaczom projektować zmiany w jego strukturze, tak aby wiązało się mocniej.
Profesor Adrian Mulholland z Bristol’s School of Chemistry i główny autor badania wyjaśniają: „Pokazaliśmy, że interaktywna rzeczywistość wirtualna może pomuc modelować sposób wiązania się białek wirusowych i inhibitorów z enzymem. Badacze mogą użyć tego narzędzia, aby pomóc zrozumieć, jak działa enzym, oraz także po to, aby zobaczyć, jak potencjalne leki pasują do enzymu. Powinno to pomóc w projektowaniu i testowaniu nowych potencjalnych potencjalnych leków. Dzielimy się tymi modelami z całą społecznością ”.
Zespół z Bristolu opracował wirtualne ramy do interaktywnych symulacji „dynamiki molekularnej”. Jest to framework oprogramowania open source o nazwie Narupa, który wykorzystuje łatwo dostępny sprzęt VR.
W tym badaniu zespół z Bristolu stworzył trójwymiarową strukturę modelu SARS-CoV-2 Mpro i wykorzystał interaktywne symulacje dynamiki molekularnej w VR (iMD-VR), aby „ wejść do środka ” i zwizualizować cząsteczki wiążące się z enzymem, w szczegółach atomowych. . Wyniki pokazały, że użytkownicy byli w stanie pokazać, w jaki sposób cząsteczka leku pasuje do enzymu.
Profesor Mulholland dodał: „Obecnie na całym świecie podejmuje się wiele wysiłków mających na celu identyfikację potencjalnych leków do COVID-19. Nasze narzędzia iMD-VR będą cennym zasobem, umożliwiającym wirtualną współpracę międzynarodowej społeczności zajmującej się odkrywaniem leków, pomagając przewidzieć, w jaki sposób potencjalne leki wiążą się z SARS-CoV-2.. Ekscytującym aspektem jest to, że umożliwia on również naukowcom współpracę na nowe sposoby: korzystając z chmury obliczeniowej, mogą oni wspólnie rozwiązywać problemy związane z odkrywaniem leków, gdy znajdują się w różnych w różnych krajach – pracując jednocześnie w tym samym wirtualnym środowisku molekularnym ”.
„Modelowanie obliczeniowe sposobu, w jaki leki wiążą się z białkiem SARS-CoV-2 ma kluczowe znaczenie dla postępów w globalnej walce z pandemią. Narupa przenosi to modelowanie na zupełnie nowy poziom dzięki symulacjom dynamiki molekularnej w rzeczywistości wirtualnej” – powiedziała Alison Derbenwick Miller , Wiceprezes Oracle ds. Badań. „Cieszymy się, że wysokowydajna infrastruktura chmurowa Oracle wsparła rozwój tej innowacyjnej platformy i teraz pomaga w postępach w globalnych wysiłkach zmierzających do pokonania COVID-19. Rozwijanie połączonej społeczności badaczy korzystających z chmury jest dokładnie tym, czym Oracle for Research został do tego stworzony ”.
