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Un superordenador descifra los secretos del coronavirus

Un superordenador descifra los secretos del coronavirus

El superordenador más potente del mundo desvela los secretos del coronavirus: su velocidad de proceso le ha permitido identificar 77 moléculas clave para elaborar la vacuna contra el COVID-19.

Summit es el nombre que lleva el superordenador más rápido del mundo, diseñado por la empresa IBM en el año 2018. Su velocidad se sitúa en los 200 petaflops.

El flop es una medida de rendimiento: con un petaflop, un ordenador puede realizar mil billones de operaciones por segundo.

Con la ayuda de Summit, los científicos del Laboratorio Nacional de Energía de Oak Ridge (ORNL) identificaron 77 compuestos de moléculas que podrían contribuir al desarrollo de un fármaco para combatir al coronavirus.

La velocidad de Summit permitió observar la reacción de 8 mil compuestos químicos expuestos al virus SARS-CoV-2, responsable de la enfermedad COVID-19.

El proceso que lleva secuenciar y entender el comportamiento de un virus puede demorar meses incluso años, puesto que cada cepa de virus  comprende patrones complejos de analizar.

No obstante, gracias al uso de ordenadores potentes, una tarea que lleva días realizarse puede ofrecer resultados más precisos en cuestión de horas.

Simulación informática

La idea nació después de que investigadores chinos secuenciaran el virus y detectarán que la cepa 2019-nCoV (el coronavirus) infecta al cuerpo de la misma forma que lo hizo el síndrome respiratorio agudo y grave (SARS) en el año 2003.

La similitud entre las dos estructuras de virus fue determinante para continuar con los avances en el nuevo virus.  

Los expertos del ORNL diseñaron un modelo virtual de la proteína S (presente en el SARS-CoV-2) sobre la base de los primeros estudios de la estructura del virus del SARS, bajo la premisa de que los dos virus se aferran a la célula de la misma forma.

Luego, se modelaron diferentes compuestos químicos para determinar si alguno podía evitaar que la proteína S se adhiriera a las células humanas.

El superordenador calculó cómo un compuesto, que se muestra en gris, se une a la proteína de la punta del SARS-CoV-2, que se muestra en cian, para evitar que se acople al receptor de la enzima convertidora de angiotensina humana 2, o ACE2, que se muestra en púrpura. Crédito: Micholas Smith / Laboratorio Nacional Oak Ridge, Departamento de Energía de EE. UU.

La informática como respuesta

“Necesitábamos del uso de Summit para obtener resultados de simulación digital en el menor tiempo posible”, señaló Jeremy Smith, director del Centro de Biofísica Molecular de la Universidad de Tennessee (ORNL) e investigador principal del estudio.

Los virus como el  SARS-CoV-2  infectan las células al unirse a ellas e inyectan su material genético en la célula huésped.

Para entender el funcionamiento de los virus, los expertos hicieron crecer al microorganismo de forma controlada y estudiaron cómo reacciona cuando se le aplican diferentes compuestos de medicamentos.

«Nuestros resultados no significan que hayamos encontrado una cura o tratamiento para el coronavirus, sino más bien, proporcionan un marco de estudio para investigar más a fondo estos químicos”, informó Smith.

Y, continúo: “Tenemos muchas esperanzas de que nuestro hallazgo informático sirva para investigar más en profundidad estos compuestos, puesto que solo así sabremos si alguno de ellos tiene las características necesarias para mitigar al virus”, concluyó.

No es la primera vez que la supercomputadora Summit se pone al servicio de organismos nacionales o instituciones públicas y privadas.

En otras oportunidades ha contribuido con investigaciones para entender los orígenes del universo e incluso mostrando de forma virtual cómo los humanos serían capaces de conquistar otros planetas.  

RedacciónT21

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