תרומת עוצמת עיבוד של מחשבים אישיים סייעה לקידום מחקר בנושא הסרטן

חוקרים הנעזרים במערכת המחשוב השריגי הקהילתי העולמי – World Community Grid, הנתמכת על ידי יבמ, השיגו פריצת דרך באוטומיזציה והאצה של התהליך הידני המורכב המאפשר לזהות מבנה חלבונים הקשורים במחלת הסרטן – בדרך לפיתוח תרופות וטיפולים חדשים

חוקרים הנעזרים במערכת המחשוב השריגי הקהילתי העולמי – World Community Grid, הנתמכת על ידי יבמ, השיגו פריצת דרך באוטומיזציה והאצה של התהליך הידני המורכב המאפשר לזהות מבנה חלבונים הקשורים במחלת הסרטן – בדרך לפיתוח תרופות וטיפולים חדשים.

קהילת המחשוב השריגי העולמי, שהוקמה בסיוע יבמ מאגדת מאות אלפי משתמשים במחשבים אישיים הקשורים אל האינטרנט ותורמים את משאבי העיבוד הפנויים של מחשביהם על מנת לבצע משימות שונות בתחומי המחקר, בשעות בהן אינם נדרשים לעבודה השוטפת.

כיום קשורים למערכת 1.5 מיליון מחשבים אישיים, ב-80 ארצות היוצרים מערכת השווה בעוצמתה לאחד ממחשבי העל החזקים בעולם.

מערך המחשוב השריגי הקהילתי העולמי של יבמ, איפשר לחוקרי הסרטן הפועלים במסגרת פרוייקט “סיוע לניצחון על הסרטן”, Help Conquer Cancer, לבנות מערכת המזהה באופן מדוייק את הרגע בו עוברות דגימות של חלבונים תהליכי מיצוק והתגבשות (קריסטליזציה) – ומוכנים לבדיקות נוספות באמצעות קרני רנטגן. התהליך נדרש לזיהוי ולמחקר המבנה, הצורות ואופן האינטראקציה והשילוב של חלבונים מסויימים בתהליך היווצרות הסרטן.

החוקרים הנעזרים במערכת, הכשירו אותה לזהות בהצלחה 80% מתמונות הגבישים ובאמצעות התמונות האלה 98% מתמיסות החלבונים במצבן קודם לתהליך ההתגבשות. כך, ניתן לבחון מספר גדול פי שישה של תמונות של כל חלבון, בהשוואה לבדיקות הנעשות על ידי בני אדם ובמסגרת זמנים קצרה יותר.

תהליך אוטומטי של זיהוי גבישים עשוי להאיץ את תהליכי המחקר בשורת תחומים בעולם הביולוגיה והגנטיקה, כמו גם במחקר מבני חלבונים.

מאמר מדעי המציג את פריצת הדרך החדשה מתפרסם השבוע ב- Journal of Structural and Functional Genomics.

קריסטיליזציה מאפשרת לקרני רנטגן להפציץ דגימות של חלבונים ולהאיר אותן בכיוונים שונים, על מנת לבנות מודל תלת-מימדי של החלבון, המאפשר מחקר נוח יותר של תכונותיו. עם זאת, תהליכי הקריסטליזציה של חלבונים הם עניין מתיש וארוך. כל דגימה של חלבון עשויה לדרוש אלפי ניסיונות קריסטליזציה, באמצעות חשיפתה לחומרים כימיים, על ידי רובוט. עד היום, נדרשה תצפית של עיין אנושית לאחר כל ניסיון כזה, על מנת לבדוק אם אכן הושגה הקריסטליזציה הנדרשת.

קריסטלוגרפיה באמצעות קרני רנטגן ממלאת תפקיד מרכזי במגוון תחומי מחקר מדעי. כך, למשל, שימשה השיטה הזאת להבנת מבנה ה- DNA. בצד חלבונים, משמשת הטכנולוגיה הזאת גם לחקר חומרים דוגמת מתכות, מינרלים ומוליכים למחצה.

מאז החל מחקר הסרטן באמצעות מערכת המחשוב השריגי הקהילתי העולמי של יבמ לפני כ-3 שנים, תרמו משתמשי מחשבים המעמידים את משאבי המחשוב העודפים שלהם לשירות הקהילה 50,981 שנות מעבד ובממוצע – 54 שנות מחשוב בכל יום עבודה. מערך המחשוב השריגי הקהילתי העולמי מציע כיום לשירות חוקרים בתחומים שונים עוצמת עיבוד של 180 טריליארד פעולות מתמטיות בשניה (180 טרא-פלופס) – מתוכן מוקצים כ- 80 טרא-פלופס למחקר הסרטן.
פרוייקטים אחרים המתנהלים במקביל כוללים זיהוי חומרים המועמדים להוות בסיס לפיתוח תרופות חדשות, פיתוח תרופות לאיידס, פיתוח זנים חדשים של אורז שיניבו יבולים גדולים יותר ויהיו עמידים יותר למחלות ומזיקים ומחקר בתחום מחלות שרירים ומערכת העצבים.

יבמ תרמה את המערכות המרכזיות, התוכנה לניהול הרשת וכן את המומחיות להקמת התשתיות לרשת העולמית הענקית. עתה מארחת יבמ את השרתים ותורמת את התחזוקה והתמיכה הטכנית.

משתמשי מחשבים יכולים לתרום את עוצמת העיבוד הבלתי-מנוצלת שלהם במערכות חלונות, מקינטוש או לינוקס.

פרטים נוספים על מחקר הסרטן בעזרת הרשת העולמית

להצטרפות לרשת