นักวิจัยเสนอผลงานการใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ช่วยค้นหาสารประกอบทางยาเพื่อรับมือการแพร่ระบาดของโรค COVID-19

ในขณะที่การแพร่ระบาดของ COVID-19 กระจายเป็นวงกว้างอย่างต่อเนื่องไปทั่วโลกและยังไม่มีวี่แววว่าจะสามารถค้นหาวัคซีนหรือยาต้านไวรัสมาใช้รับมือกับโรคนี้ได้อย่างเฉียบขาด เหล่านักวิจัยและนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลกกำลังเร่งทดลองค้นหาสารประกอบทางยาที่มีแนวโน้มจะสามารถจำกัดการแพร่กระจายของเชื้อไวรัสนี้ อย่างไรก็ตามกระบวนการค้นหาสารประกอบที่มีฤทธิ์ยับยั้งการเข้าทำลายของเชื้อไวรัสโคโรน่าต่อเซลล์ของมนุษย์ก็ยังไม่ใช่เรื่องง่าย สาเหตุหนึ่งคือสารประกอบทางยาที่เข้าข่ายว่าจะสามารถนำมาใช้ได้นั้นมีหลายพันชนิด หากต้องทำการทดสอบสารทุกชนิดจะใช้เวลานานมากแม้ว่าจะมีเครื่องมือทางการแพทย์ที่ทันสมัย

ล่าสุด Micholas Smith นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทนเนสซี สหรัฐอเมริกา ได้ทำการศึกษาโครงสร้างสามมิติของ โปรตีนเอส (S-Protein) ที่อยู่บริเวณผิวของไวรัสโคโรน่า ซึ่งเป็นส่วนสำคัญที่ไวรัสโคโรน่าใช้ในการเข้ายึดเกาะและปลดปล่อยสารพันธุกรรมเข้าทำลายเซลล์เป้าหมาย โดยต้องการทดสอบหาสารประกอบทางยาที่จะยับยั้งการการจับตัวกันของโปรตีนดังกล่าวกับตัวรับ (Receptor) ที่มีความเฉพาะบนเซลล์ของมนุษย์

ดร. Smith และทีมวิจัยได้นำเอา  Summit Supercomputer ซึ่งเป็นคอมพิวเตอร์ที่สามารถประมวลคำสั่งได้สูงสุดถึง 200 PetaFLOPS หรือ 200,000 ล้านล้านครั้งในหนึ่งวินาที เข้ามาช่วยสร้างแบบจำลองคำนวณการตอบสนองที่เข้ากันได้ของสารประกอบทางยากว่า 8,000 ชนิด จนเหลือเพียง 77 ชนิดที่มีศักยภาพในการที่จะสามารถยับยั้งการเข้าทำลายเซลล์ของเชื้อไวรัสดังกล่าวได้ Jeremy Smith ผู้อำนวยการ Oak Ridge National Laboratory Center for Molecular Biophysics กล่าวว่าการคำนวนดังกล่าวใช้เวลาเพียง 1 ถึง 2 วันในขณะที่หากเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ปกติจะต้องกินเวลาหลายเดือน อย่างไรก็ตามนักวิจัยกลุ่มนี้ก็ได้ระบุอย่างชัดเจนว่า การค้นพบของพวกเขาไม่ใช่การค้นพบยาต้านไวรัสสำหรับโรค COVID-19 โดยตรง แต่มันจะช่วยให้การศึกษาค้นคว้าเพื่อหาตัวยาในการรับมือกับเชื้อไวรัสมีความเป็นไปได้และใช้เวลาสั้นขึ้น

Summit Supercomputer นับเป็นคอมพิวเตอร์ที่มีระบบประมวลผลที่เร็วที่สุดในโลก (ในปัจจุบัน) มันถูกออกแบบเพื่อให้ใช้กับงานด้านปัญญาประดิษฐ์ ที่ต้องมีการประมวลผลตัวแปรจำนวลมหาศาล Summit ได้ถูกพัฒนาขึ้นสำเร็จและเปิดตัวสู่สาธารณชนครั้งแรกเมื่อเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2561 โดยตั้งอยู่ที่ Oak Ridge National Lab ภายใต้ US Department of Energy ในรัฐเทนเนสซี (Tennessee)

หลังจากนี้ทีมนักวิจัยมีโครงการที่จะใช้ Summit Computer ทำการทดลองเพื่อสร้างแบบจำลองคำนวนการเข้ากันได้ของสารประกอบทางยากับโมเดลของโปรตีนเอสอีกครั้ง แต่ครั้งนี้จะใช้โมเดลของโปรตีนเอสมีความถูกต้องมากขึ้นไปอีก เพื่อให้ผลของการคำนวนมีความแม่นยำมากขึ้น
 

ที่มารูปภาพ

https://www.independent.co.uk/life-style/gadgets-and-tech/news/coronavirus-vaccine-supercomputer-ibm-summit-ai-covid-19-a9413411.html
 

ที่มาแหล่งอ้างอิง

[1] Hall, L. (2020, March 20). Supercomputer identifies chemicals that could stop coronavirus spreading and help create a vaccine. Retrieved from https://www.independent.co.uk/news/health/coronavirus-vaccine-supercomputer-summit-us-response-a9412906.htmlstaff,

[2] E. T. editorial. (2020, March 20). World's fastest supercomputer identifies coronavirus drug candidates. Retrieved from https://eandt.theiet.org/content/articles/2020/03/world-s-fastest-supercomputer-identifies-coronavirus-drug-candidates/

[3] เปิดตัว Summit ระบบ Supercomputer เร็วที่สุดในโลกจากสหรัฐอเมริกา ความเร็ว 200 Petaflops. (2018, June 11). Retrieved from https://www.techtalkthai.com/summit-world-fastest-supercomputer-is-announced-with-200-petaflops-performance/

Tags: COVID 19, ยาต้านไวรัสโรคโควิด 19, ซูเปอร์คอมพิวเตอร์, รักษาโรค COVID 19, Summit, Supercomputer


เขียนโดย วิจิตรา สุริยกุล ณ อยุธยา ผู้อำนวยการกองวิชาการ
ตรวจทาน วชิรพันธ์ เจริญเวช นักวิชาการ5 กองวิชาการ
พิพิธภัณฑ์เทคโนโลยีสารสนเทศ องค์การพิพิธภัณฑ์วิิทยาศาสตร์แห่งชาติ