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Was ist das Folding @ Home-Projekt und das Foldit-Projekt?



Wissenschaftler auf der ganzen Welt suchen nach einem Coronavirus-Heilmittel für COVID-19. Aber wir können alle einen Beitrag zur Lösung des Problems leisten. Wissenschaftler von zwei US-amerikanischen Universitäten haben in der Vergangenheit bei zwei bewährten Community-Projekten darauf gewettet, dass praktisch jeder mit einer Internetverbindung und etwas Rechenleistung teilnehmen kann, um das Coronavirus-Problem zu lösen. Interessanterweise basiert jedes Projekt auf einer völlig anderen Strategie.

Das Ziel des Arzneimittels für COVID-19 ist es, zu verhindern, dass sich das Virus an die Lungenzelle anlagert. Wissenschaftler müssen daher die Art und Weise simulieren, in der ein Protein bindet. Das Folding @ Home-Projekt bot Forschern Rechenleistung auf seiner Plattform aus riesigen Heimcomputern. Sie können auch Ihre einschließen.

Während das Folding @ Home-Projekt unter Forschern der Stanford University das Problem brutal löst und Internetnutzer nur nach ihrer überschüssigen Rechenleistung fragt, ist das konkurrierende Foldit-Projekt, das unter die Fittiche des Game Science and Biochemistry Center der Washington University fällt und auch tschechisch ist verfolgen, auf menschlichen Einfallsreichtum und Spielintuition verlassen.
SARS-CoV-2, der vollständige internationale taxonomische Name des Coronavirus 2 für schweres akutes respiratorisches Syndrom [P 1] (früher als vorläufiger wissenschaftlicher Name 2019-nCoV oder als Wuchan-Coronavirus bezeichnet) ist ein RNA-Coronavirus, das COVID-19 (COronaVIrus-Krankheit) verursacht 2019), die erstmals Ende 2019 in Wuhan, China, beobachtet wurde. Es ist jetzt das siebte bekannte humane Coronavirus. Die Sequenzanalyse ergab, dass das Virus mit SarS-CoV verwandt ist, einem Virus, das SARS verursacht.

Die chinesischen Behörden haben daraufhin die Stadt Wuhan unter Quarantäne gestellt und sind besorgt über die Ausbreitung des Virus. Bis zum 29. Februar 2020 sind mehr als 2 900 Menschen an den Folgen der Krankheit gestorben und mehr als 85 000 wurden infiziert.

Neben China trat die Krankheit auch in mehr als 60 anderen Ländern (Stand 29. Februar 2020) auf, einschließlich der Tschechischen Republik.

Am 31. Dezember 2019 gab die Wuhan City Health Commission bekannt, dass es in der Stadt eine Reihe von Patienten mit unbekannter Lungenentzündung gibt. Einige der Patienten waren Verkäufer und Händler auf dem lokalen Fischmarkt. Es wird vermutet, dass die Krankheit nach dem Verzehr von Schlangenfleisch vom lokalen Markt ausbrach, wo rohes Fleisch, das zum Verzehr bestimmt war, mit lebenden Tieren in Kontakt kam. Der Markt, auf dem Tiere verkauft werden, wurde ebenfalls mit der SARS-Pandemie belastet. Diese Märkte gelten als sehr geeignete Inkubatoren für ungewöhnliche Arten von Viren.

Nach Blutuntersuchungen und Rachenabstrichen bei 15 Patienten wurde berichtet, dass es sich um eine neue Art von Coronavirus handelt, wie die Weltgesundheitsorganisation zwei Tage später bestätigte. Das Virusgenom wurde ebenfalls veröffentlicht und ist jetzt über den European Global Virus Archiving Catalog und das NCBI-Genarchiv erhältlich.

Es breitete sich zuerst von Wuhan in andere chinesische Städte aus. Der erste Infektionsfall außerhalb Chinas wurde in Thailand registriert. Infizierte berichteten später Japan, Taiwan, die USA und Singapur. Die Zahl der Infizierten wächst rasant. Nachdem mehrere Mitglieder des medizinischen Personals, die an der Versorgung der Infizierten beteiligt waren, krank geworden waren, wurde klar, dass das Virus von Person zu Person übertragbar war.

Auf dem Krisentreffen ordnete die Lungenentzündungskommission der WHO mangels Informationen keine Schutzmaßnahmen an, kündigte jedoch an, die Situation genau zu überwachen. Der Chief Public Health Officer der Tschechischen Republik erklärte, dass die tschechischen Behörden die Situation überwachen und die mit der Infektion verbundenen Risiken kontinuierlich bewerten.

Am 23. Januar 2020 verbreitete sich das Coronavirus in Europa, zunächst speziell in Frankreich und Deutschland.

Bis zum 29. Februar 2020 hatte sich das Virus in 61 Ländern auf der ganzen Welt verbreitet. Mehr als 700 Infizierte befanden sich auf der Diamond Princess.

Am 30. Januar 2020 erklärte die Weltgesundheitsorganisation einen weltweiten Gesundheitsnotstand. Der Chefhygieniker der Tschechischen Republik empfiehlt die Einhaltung der allgemeinen Hygieneregeln. Viele Länder haben Reisen nach China eingeschränkt, andere empfehlen ihren Bewohnern, die Stadt Wuhan oder die gesamte Provinz Hubei zu meiden, in der die Infektion aufgetreten ist. Epidemiologen versuchen nun, den R0-Wert zu schätzen, dh wie viele Personen die infizierte Person wahrscheinlich infizieren. Wenn R0 größer als 1 ist, sind Gegenmaßnahmen wie Quarantäne erforderlich. Am Donnerstag, dem 23. Januar, veröffentlichte die Weltgesundheitsorganisation (WHO) eine Schätzung von 1,4 bis 2,5. Diese Werte ähneln R0 für SARS.

Mehrere Weltflughäfen haben spezielle Sicherheitsmaßnahmen eingeführt, beispielsweise die Überprüfung von Passagieren, die nach der Ausbreitung der Krankheit Anzeichen oder sogar Einschränkungen für einige Verbindungen aufweisen.

Die chinesischen Behörden verhängten ein vorübergehendes Reiseverbot gegen Wuhan und zehn weitere Städte. Insgesamt befinden sich 56 Millionen Menschen in Haft.

Infektionssymptome sind trockener Husten, Atemnot, Müdigkeit und Fieber. Die Vitalfunktionen der aufgenommenen Patienten waren normalerweise stabil. Schwerwiegendere Fälle können zu Lungenentzündung, Nierenversagen und zum Tod führen. Die meisten Krankenhauspatienten hatten geringe Mengen an weißen Blutkörperchen und Lymphozyten.

COVID-19 ist eine hochinfektiöse Krankheit. Das Virus kann von Person zu Person übertragen werden und verbreitet sich bei Niesen, Husten oder Körperkontakt durch Tröpfchen. Die Weltgesundheitsorganisation hat geschätzt, dass der Wert von R0 (dh ungefähr wie viele Menschen eine infizierte Person infizieren können) zwischen 1 und 1,4 liegen kann, was SARS ähnlich ist.

Die Inkubationszeit (d. H. Die Zeit von der Infektion bis zum Einsetzen der Krankheitssymptome) liegt zwischen etwa 2 und 14 Tagen, und die Krankheit ist immer noch infektiös.

Die Krankheit hat sehr ähnliche Symptome und Progression wie eine schwerere Grippe oder eine andere ähnliche Grippekrankheit. Auf den ersten Blick ist es sehr schwierig, eine Coronavirus-Infektion von der Grippe zu unterscheiden. Gegenwärtig besteht die einzige Möglichkeit, das Virus im Körper nachzuweisen, in Blutuntersuchungen, bei denen die gesammelten Proben anschließend nach derselben RNA wie das Coronavirus durchsucht werden. Es werden jedoch noch neue und effizientere Testmethoden auf ähnlicher Basis entwickelt.

Fieber, hohe Müdigkeit und Atemnot sind die ersten, die sich manifestieren. Später kommt trockener, reizender Husten oder Muskel- und Gelenkschmerzen hinzu. Die Vitalfunktionen der aufgenommenen Patienten sind normalerweise stabil. Schwerwiegendere Fälle können zu Lungenentzündung, Nierenversagen und zum Tod führen. Patienten haben häufig verringerte Spiegel an weißen Blutkörperchen und Lymphozyten.

Es gibt keinen Impfstoff, der direkt gegen das Virus wirkt. Die Weltgesundheitsorganisation erwartet jedoch, dass ein solcher Impfstoff innerhalb von 18 Monaten existiert. Eine unterstützende Behandlung mit allgemein verfügbaren Arzneimitteln kann jedoch eingeleitet werden, um einige Symptome der Krankheit zu unterdrücken.

Mehrere Länder haben es jedoch geschafft, ihre Patienten mit AIDS-Medikamenten in Kombination mit Grippemedikamenten zu heilen.

Im Fall von COVID-19 sagen Betreiber verschiedener Formen der sogenannten alternativen Medizin zusätzlich zu den tatsächlichen Ärzten, dass ihr Produkt in irgendeiner Weise bei der Therapie oder Behandlung der Krankheit wirksam ist. Das Nationale Zentrum für komplementäre und integrative Gesundheit der USA (NCCIH) warnt davor, dass es keine Beweise dafür gibt, dass diese Formen von Präventions- oder Therapieversuchen nützlich sein können, einige sogar gefährlich.

Die Prävention einer Coronavirus-Infektion mit SARS-CoV-2 ist dieselbe wie bei anderen Viruserkrankungen wie Influenza. Dh. Verschärfung der Hygienevorschriften wie Händewaschen, Vermeidung von Personen mit Atemproblemen, Vermeidung einer konzentrierten Ansammlung von Personen, Stärkung des Immunsystems.

Wir brauchen deine Hilfe! Folding @ home verbindet sich mit Wissenschaftlern auf der ganzen Welt und versucht, Coronavirus 2019 (2019-nCoV) besser zu verstehen, um offene wissenschaftliche Bemühungen zur Entwicklung neuer lebensrettender Therapien zu beschleunigen. Durch Herunterladen Folding @ Home Sie können Ihre nicht verwendeten Computerressourcen spenden Folding @ Home-Konsortium Hier versuchen Wissenschaftler, die Strukturen potenzieller Wirkstofftargets für 2019-nCoV besser zu verstehen, die bei der Entwicklung neuer Therapien hilfreich sein könnten. Die Daten, die Sie uns bei der Erstellung helfen, werden durch offene wissenschaftliche Zusammenarbeit in mehreren Labors auf der ganzen Welt schnell und offen verteilt und bieten Wissenschaftlern neue Tools, die neue Möglichkeiten für die lebensrettende Arzneimittelentwicklung eröffnen.
2019-Ncov ist ein enger Cousin von SARS Coronavirus (SARS-CoV) und es funktioniert auf ähnliche Weise. Bei beiden Coronaviren tritt der erste Infektionsschritt in der Lunge auf, wenn das Protein auf der Oberfläche des Virus an das Rezeptorprotein in der Lungenzelle bindet. Dieses virale Protein heißt Spike-Protein , der in der folgenden Abbildung rot dargestellt ist und dessen Rezeptor als bekannt ist ACE2.. Ein therapeutischer Antikörper ist eine Art von Protein, das die Bindung des viralen Proteins an seinen Rezeptor blockieren kann, wodurch verhindert wird, dass das Virus die Lungenzelle infiziert. Für SARS-CoV wurde bereits ein therapeutischer Antikörper entwickelt. Um jedoch therapeutische Antikörper oder kleine Moleküle für 2019-nCoV zu entwickeln, müssen Wissenschaftler die Struktur des viralen Spitzenproteins und seine Bindung an den menschlichen ACE2-Rezeptor, der für den Viruseintritt in menschliche Zellen erforderlich ist, besser verstehen.
Proteine ​​stehen nicht still - sie drehen und falten sich und zersetzen sich zu zahlreichen Formen. Wir müssen nicht nur eine Form von viralem Protein untersuchen, sondern auch alle Arten, wie sich das Protein kräuselt und in alternative Formen faltet, um am besten zu verstehen, wie es mit dem ACE2-Rezeptor interagiert, um einen Antikörper zu entwerfen. Es gibt niedrig aufgelöste SARS-CoV-Spike-Proteinstrukturen und wir kennen Mutationen, die sich zwischen SARS-CoV und 2019-nCoV unterscheiden. Basierend auf diesen Informationen sind wir einzigartig positioniert, um die Struktur des 2019-nCoV-Spike-Proteins zu modellieren und Stellen zu identifizieren, auf die mit einem therapeutischen Antikörper abgezielt werden kann. Wir können Rechenmodelle erstellen, die dieses Ziel erreichen, aber es erfordert viel Rechenleistung.
Dorthin gehst du! Da viele Computer an demselben Ziel arbeiten, versuchen wir, so schnell wie möglich ein Mittel zu entwickeln. Herunterladen von Folding @ home [ LINK ] und wählen Sie "Beliebige Krankheit", um die Rechenleistung zur Lösung dieses Problems bereitzustellen. Ein Protein aus 2019-nCoV, eine von viraler RNA kodierte Protease, wurde bereits kristallisiert . Obwohl das interessierende 2019-nCoV-Protein noch nicht durch Bindung an ACE2 aufgelöst wurde, besteht unser Ziel darin, die homologe Struktur des SARS-CoV-Spike-Proteins zur Identifizierung von therapeutischen Antikörperzielen zu verwenden.
Entwerfen Sie einen Ordner gegen Coronavirus! Ende 2019 trat in Wuhan, China, ein neues hochinfiziertes Virus auf. Dieses Virus gehört zur Familie der Coronaviren und ähnelt dem Virus, das 2002 die SARS-Epidemie verursachte. Coronaviren weisen auf ihrer Oberfläche ein "Spike" -Protein auf, das stark an das Rezeptorprotein auf der Oberfläche menschlicher Zellen bindet. Sobald die Spitze des Coronavirus an den menschlichen Rezeptor bindet, kann das Virus die menschliche Zelle infizieren und sich replizieren. In den letzten Wochen haben Wissenschaftler die Struktur des Coronavirus 2019-Spike-Proteins und dessen Bindung an menschliche Rezeptoren bestimmt. Wenn wir ein Protein entwerfen können, das an dieses Coronavirus-Spike-Protein bindet, könnte es verwendet werden, um die Interaktion mit menschlichen Zellen zu blockieren und die Infektion zu stoppen!

In dieser logischen Partition wird den Spielern die Bindungsstelle für das Coronavirus-Spitzenprotein präsentiert. Die Wirbelsäule und die meisten Seitenketten sind vollständig gefroren, mit Ausnahme der Seitenketten an der Bindungsstelle, an der das Spike-Protein normalerweise mit dem menschlichen Rezeptorprotein interagiert. Spieler können ein neues Protein entwerfen, das an diese Seitenketten bindet und Wechselwirkungen mit dem menschlichen Rezeptor blockiert. Um das Ziel des Coronavirus zu binden, müssen die Designs an dieser Bindungsstelle viele Kontakte und H-Bindungen mit dem Spike-Protein herstellen. Designs müssen aber auch eine Menge Sekundärstruktur (Spiralen oder Blätter) und einen großen Kern haben, um richtig zusammenzubauen! Einzelheiten zu objektiven Details finden Sie in den Puzzle-Kommentaren.

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