حقق الباحثون الذين يستخدمون شبكة المجتمع العالمي، بدعم من شركة IBM، طفرة في أتمتة وتسريع العملية اليدوية المعقدة التي تسمح بتحديد بنية البروتينات المرتبطة بالسرطان - في الطريق إلى تطوير أدوية وعلاجات جديدة
يقوم مجتمع الحوسبة العالمي، الذي تم إنشاؤه بمساعدة شركة IBM، بتوحيد مئات الآلاف من مستخدمي أجهزة الكمبيوتر الشخصية المتصلة بالإنترنت الذين يتبرعون بموارد المعالجة المجانية لأجهزة الكمبيوتر الخاصة بهم من أجل أداء مهام مختلفة في مجالات البحث، خلال ساعات العمل التي يكونون فيها ليست مطلوبة للعمل اليومي.
واليوم، تم ربط 1.5 مليون جهاز كمبيوتر شخصي بالنظام، في 80 دولة، مما أدى إلى إنشاء نظام مساوٍ في القوة لواحد من أقوى أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم.
مكّن نظام الحوسبة المجتمعية العالمي التابع لشركة IBM الباحثين في مجال السرطان الذين يعملون كجزء من مشروع "Help Conquer Cancer" من بناء نظام يكتشف بدقة اللحظة التي تخضع فيها عينات البروتين لعمليات التصلب والبلورة (التبلور) - وتكون جاهزة لمزيد من الاختبارات باستخدام X- أشعة . هذه العملية مطلوبة لتحديد وبحث البنية والأشكال وطريقة التفاعل ودمج بروتينات معينة في عملية تكوين السرطان.
وقام الباحثون المستخدمون للنظام بتدريبه على التعرف بنجاح على 80% من الصور البلورية ومن خلال هذه الصور 98% من المحاليل البروتينية في حالتها قبل عملية التبلور. وبالتالي، يمكن فحص عدد أكبر بستة أضعاف من صور كل بروتين، مقارنة بالاختبارات التي أجراها الإنسان وفي إطار زمني أقصر.
قد تؤدي العملية التلقائية لتحديد البلورات إلى تسريع عمليات البحث في عدد من المجالات في عالم الأحياء وعلم الوراثة، وكذلك في دراسة هياكل البروتين.
سيتم نشر ورقة علمية تقدم هذا الاختراق الجديد هذا الأسبوع في مجلة الجينوم الهيكلي والوظيفي.
تسمح عملية التبلور للأشعة السينية بقصف عينات من البروتينات وإلقاء الضوء عليها في اتجاهات مختلفة، من أجل بناء نموذج ثلاثي الأبعاد للبروتين، مما يتيح دراسة أكثر ملاءمة لخصائصه. ومع ذلك، فإن عمليات تبلور البروتينات هي مسألة مرهقة وطويلة. وقد تحتاج كل عينة بروتينية إلى آلاف محاولات التبلور، من خلال تعريضها للمواد الكيميائية، بواسطة الروبوت. وحتى اليوم، كانت المراقبة بالعين البشرية مطلوبة بعد كل محاولة من هذا القبيل، من أجل التحقق مما إذا كانت عملية التبلور المطلوبة قد تحققت بالفعل.
يلعب علم البلورات بالأشعة السينية دورًا مركزيًا في مجموعة متنوعة من مجالات البحث العلمي. وهكذا، على سبيل المثال، تم استخدام هذه الطريقة لفهم بنية الحمض النووي. وبصرف النظر عن البروتينات، تُستخدم هذه التقنية أيضًا لدراسة مواد مثل المعادن والمعادن وأشباه الموصلات.
منذ أن بدأت أبحاث السرطان باستخدام نظام حوسبة المجتمع العالمي لشركة IBM منذ حوالي 3 سنوات، ساهم مستخدمو الكمبيوتر الذين وضعوا مواردهم الحاسوبية الفائضة في خدمة المجتمع بـ 50,981 سنة معالج وبمتوسط 54 سنة حوسبة لكل يوم عمل. يقدم نظام الحوسبة المجتمعي العالمي حاليًا للباحثين في مختلف المجالات قوة معالجة تبلغ 180 تريليون عملية حسابية في الثانية (180 تيرا فلوب) - منها حوالي 80 تيرا فلوب مخصصة لأبحاث السرطان.
وتشمل المشاريع الأخرى الجارية في نفس الوقت تحديد المواد المرشحة لتطوير أدوية جديدة، وتطوير أدوية للإيدز، وتطوير أصناف جديدة من الأرز من شأنها أن تنتج محاصيل أكبر وتكون أكثر مقاومة للأمراض والفيروسات. الآفات والأبحاث في مجال أمراض العضلات والجهاز العصبي.
وساهمت شركة IBM في توفير الأنظمة المركزية وبرامج إدارة الشبكة بالإضافة إلى الخبرة اللازمة لإنشاء البنية التحتية للشبكة العالمية الضخمة. الآن تستضيف شركة IBM الخوادم وتساهم في الصيانة والدعم الفني.
يمكن لمستخدمي الكمبيوتر التبرع بقدرات المعالجة غير المستخدمة على أنظمة Windows أو Mac أو Linux.
تعليقات 4
هل أنا فقط أم أن WCG تقوم بمآثر قابلة للحساب أكثر من FAH؟
أنا مع إيريز من التعليق 2.
وبهذا أدعو الجامعات في إسرائيل إلى مواجهة التحدي والاستفادة من هذه التكنولوجيا.
أنا مهتم بالتبرع بمختبراتي للأبحاث الإسرائيلية!
في النهاية، لم يُكتب ما هي الدراسة وما هو الاختراق الذي حدث.