Благодаря распределенным вычислениям совершен научный прорыв в лечении детского рака

      Комментарии к записи Благодаря распределенным вычислениям совершен научный прорыв в лечении детского рака отключены

Благодаря распределенным вычислениям совершен научный прорыв в лечении детского рака

О распределенных вычислениях

Для меня было необычным понять, что на Гиктаймс и Хабре практически не пишут о таковой IT-сфере, как распределенные научные вычисления (Volunteer computing, разновидность HTC — High-throughput computing). Казалось бы, «совершенное» хобби для IT-гика (сочетающее в себе настоящую пользу, благотворительность и интересное занятие в один момент). К примеру, я лично ими хорошо увлекаюсь последние 5 лет (а в первый раз поучаствовал около 12 лет назад).

Но кроме того хаба соответствующего не отыскал (может не хорошо искал?).

Я постараюсь закрыть данный пробел. Начну с перевода одной из статей, в которой описывается, на мой взор, одно из самых важных/значимых достижений практического (а не чисто теоретически фундаментального) замысла от медицинских РВ проектов. На отсутствие которых многие жалуются и теряют интерес к РВ в целом.

Возможно, это одна из главных обстоятельств малой популярности РВ на «Гиктаймс» (быть может, многие в свое время поискав «зеленых человечков» в SETI@Home разочаровались в идее в целом как не несущей какой или пользы?).

Итак, конкретно порадовал проект Help Fight Childhood Cancer (дословно: помогите в борьбе с детским раком), входящий в РВ инициативу IBM World Community Grid: благодаря собранным «с миру по нитке» (CrowdComputing?) вычислительным мощностям, сделан научный прорыв в лечении рака (конкретно одной из его разновидностей, распространенной у детей — нейробластомы). Потом передаю слово врачу Акира Накагавара (профессор медицины , президент Онкологического Центра г. Чиба). В скобках (прим:) — примечания переводчика, т.е. мои.

Новая надежда в борьбе против детского рака

На данный момент благодаря удачам современной медицины порядка 80% детей с диагнозом «рак» удачно излечиваются. Но прогноз далеко не столь оптимален, в то время, когда речь идет о нейробластоме — чаще всего видящемся виде рака в младенческом возрасте.

Нейробластома — это опухоль периферической нервной ткани, которая довольно часто начинает развиваться в надпочечных железах и симпатической нервной совокупности шеи, груди либо живота. Данное заболевание очень распространено. Согласно данным наблюдений, в Соединенных Штатах и Японии 1 случай на 8000 детей.

Более половины выявляемых случаев этого болезни относятся к высоко рисковой группе, в которой добиться выздоровления удается лишь для 30% детей. И эти показатели фактически не улучшались за последние 20 лет. Так что безотлагательно требуется разработка новых лекарств/способов лечения для этого страшного заболевания.

Отечественная научная команда в Онкологическом Центре г. Чиба (Япония) трудилась над разработкой новых лекарств для лечения нейробластомы. Посредством добровольцев, участвующих в проекте распределенных вычислений World Community Grid, мы открыли 7 перспективных кандидатов на использование в качестве новых лекарственных средств, каковые возможно возможно применять в новых способах лечения детского рака — нейробластомы. Эти лекарства-кандидаты трудятся по принципу выборочной активации природного механизма «самоуничтожения» лишь в раковых клетках нейробластомы, убивая их не затрагивая наряду с этим простые здоровые клетки.

Клетки нейробластомы имеют на собственной поверхности рецептор, обозначаемый TrkB. В то время, когда молекула (прим: лишь верной 3d-конфигурации) присоединяется к этому рецептору и этим блокирует его работу, естественный ген, подавляющий рост опухолей p53, активизируется в клетки, приводя к саморазрушению клеток нейробластомы изнутри в ходе, именующимся «апоптозом».

Апоптоз — это один из естественных процессов, протекающих в организме, одна из главных целей которого именно пребывает в уничтожении (саморазрушении) поврежденных либо мутировавших клеток, перед тем как они организуют опухоль. Но работа рецептора TrkB в клетках нейробластомы подавляет (блокирует) эту естественную предохранительную функцию организма.

Подобные процессы с участием TrkB происходят во многих «взрослых» видах рака, включая рак груди, легких, поджелудочной железы, кишечника и простаты, в то время, когда они переходят на стадию метастазирования (т.е. начинают распространяться по организму за пределы изначального места образования опухоли). Это указывает, что эти последние открытия, возможно, понадобятся так же и в лечении «взрослых» видов рака для противодействия метастазам .

Отечественная стратегия пребывала в поиске малых молекул (прим: так в большинстве случаев именуют довольно простые химические соединения, дабы отличать их от самые сложных биологических молекул, таких как ферменты, другие белки и пептидные гормоны), каковые связывались и подавляли функционирование TrkB рецепторов на раковых клетках. Счет известным химическим соединениям, каковые возможно возможно применять в медицине, на данный момент идет на миллионы, исходя из этого синтезировать их все без исключение и контролировать на практике в лаборатории нереально.

Вместо этого в партнерстве с World Community Grid мы запустили проект называющиеся Help Fight Childhood Cancer, в котором с целью проведения для того чтобы поиска употреблялось крупномасштабное компьютерное моделирование. В общем итоге в работе проекта участвовало более 200 000 человек, бесплатно предоставлявших вычислительные мощности собственных компьютеров с целью проведения нужных расчетов. Посредством данной огромной вычислительной мощности мы совершили скрининг 3 миллионов химических соединений всего за 2 года — что на одиночном компьютере заняло бы порядка 55 000 лет постоянной работы (прим: речь заходит о суммарном чистом процессорном времени моделирования), и разрешило распознать 7 веществ-кандидатов в лекарства для более подробного изучения.

По окончании дополнительного лабораторного тестирования мы нашли (прим: итог уже подтвердили на практических опытах!), что эти 7 кандидатов весьма действенны в уничтожении опухолей нейробластомы на подопытных мышах — кроме того в малых дозировках и без важных побочных эффектов. Эти результаты были размещены в рецензируемом научном издании «Cancer Medicine» в январе 2014 г.

На основании этих весьма обнадеживающих изучений сейчас мы ищем партнера среди фармацевтических компаний для предстоящей совместной работы по сертификации и тестированию в качестве лекарственного средства.

Данный прорыв в изучениях стал вероятен благодаря помощи тысяч добровольцев со всех уголков мира, предоставлявших вычислительные мощности через проект распределенных вычислений World Community Grid. От лица отечественной исследовательской команды я желал бы поблагодарить от самого сердца всех добровольцев World Community Grid принимавших участие.

Создатель: Акира Накагавара (профессор медицины , президент Онкологического Центра г. Чиба, Япония)

Финиш перевода.

Оригинал пресс-релиза, с которого делался перевод, дешёв по ссылке: New hope in the fight against childhood cancer Желающие более подробно ознакомиться с изучением смогут воспользоваться ссылкой на полную научную статью размещённую в издании Cancer Medicine: Identification of novel candidate compounds targeting TrkB to induce apoptosis in neuroblastoma

Заключение

Не обращая внимания на то, что обрисованные результаты были взяты десять или одинадцать месяцев назад, до готового лекарства в продаже еще далеко. На Западе путь от научного результата, подтверждающего эффект, до лекарства в свободной продаже, занимает от 2–3 лет в лучшем случае, и до 5–7 лет в сложных. А при с результатами открытых РВ вычислений — это дополнительно осложняется не сильный интересом/мотивировкой фармацевтических компаний.

Из-за того что изучение было некоммерческое (лаборатория трудится на правительственный гранты, РВ сеть — необязательные пожертвования добровольцев), такое лекарство нельзя запатентовать и «снять сливки». Правильнее лекарство (бренд) запатентовать возможно, но вот главное действующее вещество и схему его применения — нет. Так что каждая вторая компания сможет производить недорогие аналоги (под брендами и своими названиями), не неся наряду с этим громадных начальных затрат на выведении нового лекарства на рынок как первая.

Ссылки по теме

  • ru.wikipedia.org/wiki/Нейробластома (подробнее в англ en.wikipedia.org/wiki/Neuroblastoma)
  • ru.wikipedia.org/wiki/P53
  • ru.wikipedia.org/wiki/Апоптоз
  • en.wikipedia.org/wiki/Tropomyosin_receptor_kinase_B (целевой рецептор — в статье TrkB)
  • World Community Grid — для желающих стремительнее присоединится и поучаствовать лично (конкретно данный обрисованные проект по поиску лекарств от нейбробластомы уже закончен, но имеется другие активные проекты)

What is World Community Grid?


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: