COVID-19: Yapay zeka ve süper bilgisayarlar patojen bulmacasının kilidini açabilir mi?

Futuris, Yapay Zeka ve Yüksek Performanslı Bilgi İşlemin COVID-19 ile mücadelede nasıl yardımcı olduğunu inceliyor.

“Koronavirüs çok daha karmaşık bir yapıya sahip”

Bu laboratuvardaki bilgisayar bilimcileri, salgına karşı devasa bir hesaplama gücü kullanıyor. Savaştıkları düşmanın hiçbir şeye benzemediğini söylüyorlar.

Biyofarmasötik şirketi Dompé’de bilgisayar bilimcisi ve E4C Projesi Proje Koordinatörü Andrea Beccari, “Üzerinde çalıştığımız diğer virüslerle, örneğin Zika virüsüyle karşılaştırıldığında, koronavirüs çok daha karmaşık bir yapıya sahip. Çok farklı biyolojik rollere sahip çok daha fazla proteinden oluşuyor” diyor.

Bu Avrupa araştırma projesinde yer alan ekip, virüsün insan vücudundaki ilerlemesini engelleyebilecek molekülleri belirlemeye çalışıyor. Sorun, araştırmacıların yaklaşık 500 milyar molekülden oluşan devasa bir kütüphaneyi keşfetmek zorunda olmalarıdır.

En umut verici adayları mümkün olan en kısa sürede belirlemek için bilim adamları süper bilgisayarlara yöneldiler. Bunlar saniyede 3 milyona kadar molekülü işleyebilir.

Beccari, “Bilgisayarlar çok önemli, çünkü enfeksiyon, replikasyon ve insan bağışıklık sistemini bloke etme ile ilgili çeşitli mekanizmalarda yer alan virüsün 25 proteininin tamamıyla aynı anda çalışabiliyoruz – her şey eş zamanlı olarak.” diye açıklıyor.

Patojen proteinlerin 3 boyutlu modelleri

COVİD-19’a karşı yeni molekül arayışı aynı zamanda pandemik patojenlerin proteinlerinin 3 boyutlu modellerini oluşturup analiz edecek süper bilgisayarları da gerektiriyor.

Dompé’de hesaplamalı kimyager olan Carmine Talrico, “Koronavirüse karşı koymak için yararlı olabilecek molekülleri, hem zaten var olan moleküller arasında – yeniden kullanım süreci olarak adlandırılan yöntemle – hem de yeni molekül kütüphaneleri kullanarak, halihazırda optimize ettiğimiz modelleri uygulayarak belirleyebiliyoruz” diyor.

COVID-19’u bloke eden moleküller aranıyor

Tanımlamanın ardından gelecek vaat eden moleküller Belçika’daki Leuven’e gönderiliyor. Oradaki araştırmacılar öncelikle hücrelere SARS-CoV-2 virüsü bulaştırıyor. Daha sonra aday molekülleri ekliyorlar ve enfekte olmuş hücrelerin reaksiyonunu inceliyorlar.

Bu karmaşık araştırma kısmen düşük basınç altında çalışan benzersiz bir otomatikleştirilmiş tesiste yapılıyor, böylece biyolojik materyal kaçamıyor. Herhangi bir molekülün potansiyeli 48 saat içinde değerlendirilebilir.

“Bu robot kollar, içinde hücrelerin ve virüsün bulunduğu plakaları alıyor. Bu kollar, bu plakaları pipetleme makinelerine koyuyor. Bir süre sonra, örneğin virüsü hücrelerin üstüne koyuyorlar ve ardından karışımı, birkaç gün kalacakları 37°C’deki inkübatöre koyuyorlar. Ve birkaç gün sonra robotik kollar, plakaları inkübatörden çıkarıyor ve bunları, bazı hücrelerin okunup kontrol edildiği otomatik mikroskoba koyuyorlar. KU Leuven’de viroloji profesörü Johan Neyts, “bileşikler virüsü engelliyor” diyor.

Bilim insanları, araştırmalarının eninde sonunda orta vadede Kovid-19 ile mücadele edebilecek etkili yeni ilaçların geliştirilmesine katkıda bulunacağını umduklarını söylüyor.

Kaynak: euronews