Hoppa till huvudinnehåll

Superdatorer har tagit upp kampen mot coronaviruset – miljardtals beräkningar siktar på vaccin och läkemedel

En illustration på en superdator.
En illustration på ett datacenter. En illustration på en superdator. Bild: Lehtikuva superdator

Det viktiga är att räkna ut hur coronaviruset egentligen ser ut.

Googles superdator Deepmind är en av de stordatorer som för tillfället jobbar på att ta fram antingen ett vaccin eller ett läkemedel mot coronaviruset.

Datorn kan utföra svåra beräkningar mycket snabbt, och det är viktigt i det här arbetet, som i slutänden kan leda till att många människoliv räddas.

I praktiken handlar det om att beräkna proteinstrukturerna – det som sticker ut på det kronformade coronaviruset.

– Proteinerna har väldigt många olika sätt som de kan vecka sig på. Rent teoretiskt kan ett protein anta ett oändligt antal tredimensionella former, berättar Bengt Persson som är professor i bioinformatik vid Uppsala universitet, i en intervju med Svenska Yle.

Han leder också den svenska delen av det europeiska nätverket Elixir, som fokuserar på biologiska data.

Persson tillägger att proteinstrukturen i allmänhet bara antar en form: den som är den mest stabila.

Det är oftast den struktur som kräver minst energi. En dator kan räkna ut det här med ganska stor säkerhet, om man har ett besläktat protein att utgå ifrån.

– Man har olika matematiska modeller för det här. Och då testar man ett antal olika sådana, och då blir det miljontals eller miljarder olika beräkningar och det är därför man behöver en superdator om man ska få det här gjort i rimlig tid.

Proteinstruktur.
Så här kan coronavirusets proteinstruktur se ut, enligt Deepminds beräkningar. Strukturen för ett protein är mycket viktig för dess egenskaper och dess funktion. Proteinstruktur. Bild: Google Deepmind proteiner,Proteinstruktur,protein

När man känner till de troliga proteinstrukturerna kan man lättare skapa liknande strukturer för att använda i vaccin.

Tanken är att kroppen ska lära sig reagera på dem och därmed skapa antikroppar, eller skydd, som förhoppningsvis är effektiva mot det nya coronaviruset.

De delar av proteinet som är på dess utsida är särskilt intressanta. Datorn kan med 3D-modellering räkna ut vilka delar som är på utsidan och vilka som är på insidan.

Bromsmedicin kunde vara möjlig

Vaccin är det som forskare satsar på i första hand, för att man ska kunna förebygga att folk insjuknar av det nya coronaviruset.

Men parallellt försöker man också tillverka läkemedel som ska blockera coronavirusets proteiner.

– Det finns vissa proteiner som är kritiska för att viruset ska fungera. Och om man då kan hitta molekyler som kan hämma den funktionen, då kan man den vägen blockera virusets fortlevnad och då får man en bromsmedicin mot viruset, säger Persson.

Han säger att en bromsmedicin skulle innebära att viruset inte kunde orsaka så mycket sjukdom som det annars skulle kunna göra.

Liknande mediciner används till exempel mot HIV.

Världens snabbaste superdator, IBM:s Summit, har hittills kommit fram till 8 000 förslag på molekyler som kunde användas i kommande läkemedel mot det nya coronaviruset, och experter har valt ut 77 av dem för vidare studier.

– Man använder superdatorer för att titta på väldigt många substanser under väldigt kort tid, och så ser man att de här substanserna verkar bra som potentiella läkemedel. Sedan går man vidare med mer direkta klassiska försök och testar i behandlingar eller testar i cellodlingar hur effektiva de kan vara, påpekar Bengt Persson.

Porträtt på Bengt Persson.
Bengt Persson är professor i bioinformatik. Porträtt på Bengt Persson. Bild: Mikael Wallerstedt porträtt,Bengt Persson

Hjälp med att beräkna spridningen

Superdatorer är dessutom bra på att räkna ut hur viruset antagligen kommer att sprida sig i olika länder och i världen.

– Vad händer om det är så här smittsamt, om det är hälften så smittsamt eller dubbelt så smittsamt som man tror, hur många smittas då. Det är information som i sin tur kan hjälpa de olika folkhälsomyndigheterna att iaktta hur snabb man måste vara med olika åtgärder.

Det finns ändå fortfarande en hel del man inte känner till gällande coronaviruset, vilket gör det svårare att räkna ut pålitliga prognoser i det här skedet. Till exempel hur lång inkubationstiden exakt är, hur smittsamma folk är innan sjukdomen bryter ut och hur länge man smittar efter att man blivit frisk.

Dessutom kan viruset ändra sig medan det sprider sig.

– Det kan bli mer eller mindre smittsamt. Ur virusets synvinkel så vill det ju helst att värdorganismen ska finnas kvar så länge som möjligt så att viruset kan spridas till så många som möjligt, så ett virus ska egentligen inte vara för farligt heller, påpekar Bengt Persson.

Läs också

Nyligen publicerat - Vetenskap