Colaborare pentru descoperirea unui medicament împotriva coronavirusului

Novartis Institutes for BioMedical Research (NIBR) este o echipă globală de oameni de știință care descoperă medicamente pentru a combate boli și a ameliora afecțiuni. În prezent, echipa lucrează la rezolvarea uneia dintre cele mai mari probleme de sănătate publică din lume: elaborarea de medicamente pentru a combate COVID-19, inclusiv viitoarele forme de coronavirus care ar putea genera următoarea pandemie.

Procesul de descoperire a medicamentelor este unul costisitor și de lungă durată. Introducerea unui medicament pe piață durează aproximativ 10 ani. Wilian Cortopassi, specialist senior nivel I în știința datelor la NIBR Emeryville, își petrece timpul folosind instrumente de calcul pentru a înțelege mai bine modul în care medicamentele în stadiu de testare pot interacționa cu structurile proteice esențiale din corpul uman.

Pentru a fi mai productivă și pentru a contribui la găsirea unor medicamente eficiente, echipa sa analizează informații moleculare 3D complexe și formulează ipoteze care pot fi testate. „Pentru a analiza rezultatele din acest domeniu, trebuie să lucrăm cu instrumente de ultimă generație concepute pentru a privi și a interacționa cu obiecte complexe tridimensionale”, spune el.

În trecut, cercetătorii care studiau medicamente aflate în stadiu incipient erau forțați să folosească reprezentări 2D ale unor molecule 3D pentru a-și duce lucrul la bun sfârșit și a le împărtăși colegilor ipotezele lor, însă cei mai mulți dintre ei – chimiști și biologi din domeniul medical – nu aveau aceeași expertiză în examinarea structurilor moleculare complexe. Cercetători precum Cortopassi obișnuiau să creeze prezentări PowerPoint pentru a expune structurile moleculare din mai multe unghiuri sau afișau proteine 3D pe ecrane 2D.

Lucrurile au început să se schimbe în 2016, când Glen Spraggon, directorul Departamentului de Biologie Structurală din cadrul Institutului de Genomică al Fundației de Cercetare Novartis (GNF) din La Jolla (un institut de cercetare al NIBR), și-a pus o cască Oculus și a încercat o versiune demo a software-ului VR creat de Nanome pentru a ajuta membrii echipei să înțeleagă mai bine structurile proteinelor 3D, precum și situațiile în care medicamentele se îmbină pentru a activa sau a dezactiva țintele proteice, modulând astfel boala. La puțin timp după aceea, NIBR și Nanome au început să colaboreze pentru a dezvolta soluția concepută de Nanome.

Viktor Hornak, director asociat la NIBR Cambridge spune: „Pe măsură ce biologia structurală avansează, putem lucra cu structuri biomoleculare mai mari și mai complexe.

Aceste structuri 3D sunt greu de analizat pe monitoare 2D. În VR, putem să analizăm aceste structuri ca și cum am lucra cu obiecte 3D reale. Experiența este incredibil de interactivă: utilizatorii pot chiar să pășească în moleculă și să o privească din interior, lucru imposibil cu tehnologiile mai vechi de vizualizare a obiectelor 3D. În plus, în VR, tot spațiul din jur devine ecranul computerului tău. Putem folosi tot acel spațiu pentru a vedea mai multe tipuri diferite de date din cercetarea noastră. Acest lucru este extrem de util în a găsi tipare și relații între informațiile complexe și numeroase cu care lucrăm în prezent.”

Glen Spraggon menționează, de asemenea, că tehnologia VR ajută NIBR să extragă mai multe idei de la diverși oameni de știință. Când le-a cerut pentru prima dată membrilor echipei să poarte căști Oculus ca să încerce dovada conceptului dezvoltat de Nanome, el a spus: „La un moment dat, au apucat proteina, au întins-o și au privit înăuntru. Doar de atât aveam nevoie. Ne-am dat seama că tehnologia VR este o soluție excelentă care ajută oamenii să treacă de la statutul de observatori pasivi la cel de participanți activi.”