Прорыв в изучении ВИЧ достигнут благодаря графическим ускорителям NVIDIA

Вынесенная на обложку последнего издания журнала Nature, самого цитируемого в мире междисциплинарного научного журнала, новая статья рассказывает о том, как исследователи из Университета Иллинойса в сотрудничестве с исследователями из Медицинской школы Университета Питтсбурга впервые определили точную химическую структуру белковой оболочки, которая защищает генетический материал вируса и служит ключом к его вирулентности. Такой прорыв может помочь в создании новых, более эффективных антиретровирусных средств против вируса, убившего примерно 25 миллионов людей и заразившего еще 34 миллиона.¹

Исследователи из Университета Иллинойса определили структуру белковой оболочки ВИЧ с помощью первого атомарного моделирования на суперкомпьютере Blue Waters. Суперкомпьютер Cray XK7, основанный на 3000 самых мощных и самых эффективных в мире ускорителях NVIDIA Tesla K20X, предоставил ученым вычислительную мощь для проведения самого крупного моделирования, включающего 64 миллиона атомов.

«Без мощи вычислений, ускоряемых графическим процессором в системе Blue Waters, было бы очень сложно провести моделирование такого масштаба, — отмечает Клаус Шультен (Klaus Schulten), профессор физики в Университете Иллинойса. — Мы перешли на графические ускорители более пяти лет назад, и они значительно ускорили темп наших исследований».

Ускорители NVIDIA Tesla созданы для широкого спектра научных и технических вычислительных приложений и помогают ученым во всем мире совершать прорывы в различных областях науки, включая альтернативную энергетику, астрофизику, создание лекарств, исследование климата и многие другие. Они обеспечивают значительно более высокую производительность и более высокий КПД в сравнении с системами, построенными только на CPU.

«Графические процессоры помогают ученым раздвигать рамки научных открытий и решать самые сложные задачи, заглядывая внутрь наиболее сложных систем, — отмечает Сумит Гупта (Sumit Gupta), директор по вычислительным решениям на базе Tesla в NVIDIA. — Blue Waters и Titan, первый в мире суперкомпьютер для открытых научных исследований из Национальной Лаборатории Окриджа, — это только две из множества систем на базе GPU, которые генерируют новую волну научных открытий».

Белковая оболочка может стать ключом к созданию более эффективных лекарств

Исследование белковой оболочки стало важной задачей при создании новых антиретровирусных лекарств, в основном благодаря тому факту, что у макак-резусов выработался иммунитет к ВИЧ из-за белка, который нарушает функционирование беловой оболочки.

Белковая оболочка вируса содержит его генетический материал, который она защищает и внедряет в клетки человека. Проникнув внутрь, оболочка высвобождает этот материал и вызывает инфицирование.

Ни одно из существующих лекарств против ВИЧ не предполагает воздействие на белковую оболочку. Однако с появлением новых данных по структуре белковой оболочки ВИЧ фармакологи получили возможность создавать новые и потенциально более эффективные лекарства против ВИЧ.

О GPU NVIDIA Tesla

Подробнее о CUDA и последнюю версию ПО смотрите на странице CUDA. Следите за новостями NVIDIA в Twitter (@NVIDIATesla).

О компании NVIDIA