berita

Simulasi kuantum sistem biologis mencapai prediksi perilaku molekuler yang akurat untuk pertama kalinya, membantu mengembangkan obat baru

2024-08-06

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Menurut situs resmi Universitas Melbourne di Australia, tim yang dipimpin oleh Associate Professor Giuseppe Baca, ahli teori dan pakar komputasi kinerja tinggi di sekolah tersebut, telah mencapai simulasi kuantum pertama dari sistem biologis dalam skala yang cukup besar untuk secara akurat mensimulasikan kinerja obat. Tim tersebut menggunakan kekuatan komputasi superkomputer "canggih" di Amerika Serikat untuk mengembangkan perangkat lunak baru yang dapat secara akurat memprediksi reaksi kimia dan sifat fisik sistem molekuler yang terdiri dari hingga ratusan ribu atom, memberikan prediksi molekuler yang sangat akurat. perilaku, dan memberikan kimia Komputasi menetapkan tolok ukur baru.

Proyek ini menyatukan keahlian di bidang kimia, penemuan obat, mekanika kuantum, dan superkomputer dan merupakan kolaborasi antara Laboratorium Nasional Oak Ridge, AMD, dan startup teknologi QDX.

Penelitian terobosan ini berlangsung lebih dari 4 tahun, dan untuk pertama kalinya mencapai studi sistem tingkat biomolekul dengan presisi tingkat kuantum.Kemampuan simulasi ini memungkinkan para ilmuwan untuk mengamati dan memahami sistem ini dengan detail yang belum pernah ada sebelumnya dan sangat penting untuk meningkatkan evaluasi obat tradisional dan merancang terapi baru yang berinteraksi lebih efektif dengan sistem biologis target.

Terobosan ini memungkinkan para ilmuwan untuk mensimulasikan perilaku obat dengan presisi yang sebanding dengan eksperimen fisik. Para ilmuwan sekarang tidak hanya dapat mengamati pergerakan obat tetapi juga sifat mekanik kuantumnya, seperti pemutusan dan pembentukan ikatan, seiring perubahannya seiring waktu dalam sistem biologis. Hal ini penting untuk menilai kelayakan obat dan merancang pengobatan baru.

Saat ini, lebih dari 80% protein penyebab penyakit belum diketahui pengobatannya. Mekanika kuantum tingkat lanjut dan komputasi berkinerja tinggi telah memperluas perangkat komputasi untuk penemuan obat, memberikan kecepatan dan akurasi yang belum pernah terjadi sebelumnya pada skala yang relevan secara biologis. Yang penting, mereka juga memberikan wawasan dan kemampuan yang sebelumnya tidak dapat dicapai oleh kimia komputasi tradisional, membuka cara baru untuk memodulasi target terapeutik dan memperluas jumlah target penyakit yang dapat diobati secara efektif.

Penelitian baru menerjemahkan kemajuan ilmu pengetahuan yang inovatif ke dalam platform yang kuat dan ramah pengguna yang mempercepat dan meningkatkan proses penemuan obat, membuka pintu bagi perawatan inovatif.

Mensimulasikan sistem tingkat biomolekul dengan presisi tingkat kuantum dan memprediksi secara akurat reaksi kimia dan sifat fisik sistem molekuler merupakan terobosan yang sangat penting bagi penelitian dan pengembangan obat baru. Secara umum, diperlukan waktu lebih dari sepuluh tahun atau bahkan puluhan tahun agar suatu obat baru dapat disetujui dan dipasarkan mulai dari penemuan hingga persetujuan. Masyarakat telah mencari alat penelitian dan pengembangan obat yang lebih efisien untuk mengurangi risiko penelitian dan pengembangan obat baru serta meningkatkan efisiensi penelitian dan pengembangan obat. Kali ini, penelitian yang membuka rantai dari penelitian dasar hingga penerapan pasar membuka pintu menuju pengobatan inovatif. Hal ini dapat memberi kita pilihan pengobatan yang lebih imajinatif, dan mungkin kunci untuk mengatasi penyakit yang sulit disembuhkan terletak pada simulasi kuantum ini. (Zhang Mengran)