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Supercalcolo
28/03/2010 00:00

Farmaci antivirali con i calcolatori del CILEA

Autore: Sezione Calcolo ad Alte prestazioni ed Applicazioni Scientifiche Ingegneristiche
Utilizzando le risorse di calcolo messe a disposizione dal CILEA con il cluster Lagrange, ricercatori del Dipartimento di Fisica dell'Università degli Studi di Milano, coordinati dal Prof. Broglia hanno potuto calcolare le proprietà di legame di varianti di un peptide inibitore del ripiegamento dell'HIV-1 proteasi, ottenendo informazioni potenzialmente utili allo sviluppo di farmaci contro le infezioni da HIV-1 che non creano resistenza.

Una recente strategia sviluppata per produrre farmaci antivirali efficaci contro le infezioni da virus HIV-1 è quella di cercare molecole che colpiscano la proteina HIV-1 proteasi mentre questa si sta formando, prima che si ripieghi nella forma biologicamente attiva. Questa idea dovrebbe permettere di ottenere farmaci efficaci su molte varianti virali, proprietà necessaria a combattere questo tipo di virus ad elevata velocità di mutazione genetica.

Come inibitore del ripiegamento della proteasi si utilizza un peptide con la stessa sequenza di amminoacidi di uno dei segmenti proteici la cui strutturazione permette il ripiegamento dell'HIV-1 proteasi.

L'uso del calcolatore in questi casi è di fondamentale aiuto per calcolare l'energia libera di legame tra i peptidi modificati ed il loro bersaglio, e quindi quantificare la bontà delle diverse varianti.

Utilizzando quindi appositi algoritmi è possibile simulare l'interazione dinamica tra peptidi e segmenti proteici in soluzione acquosa ricavando la costante di dissociazione tra peptide e il suo bersaglio molecolare con sufficiente approssimazione da ottenere informazioni utili allo sviluppo di un farmaco. Per ottenere questo, a causa dell'elevato numero di calcoli da effettuare, anche utilizzando calcolatori efficienti come il cluster lagrange del CILEA, sono necessarie settimane di calcoli su decine di nodi.


  
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