これらの研究者は、新型コロナウイルスのワクチン探索にあなたのコンピューターを使いたいと考えている

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Over 1 million people have signed up to the project.Image: REUTERS/Aly Song
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  • 新型コロナウイルスと闘うため、計算能力を提供してくれるボランティアを求める取り組みが進められている。

  • 仮想スーパーコンピューターは、COVID-19のワクチン探索を加速させられる可能性がある。

  • 分散コンピューティングプロジェクトは、世界中のコンピューターの遊休処理能力を活用している。

あなたのコンピューターは、使用していないときでも、COVID-19の解決策の探索に貢献できる。

スタンフォード大学の研究者らが、Folding@home と呼ばれる分散コンピューティングプロジェクトを立ち上げた(FAH)。世界中のノートパソコン、デスクトップコンピューター、ゲーム機の遊休処理能力を接続することで機能している。相互に接続されると、仮想スーパーコンピューターが構築される。

このプロジェクトは、「スパイクタンパク質」と呼ばれるものに焦点を当てている。スパイクタンパク質は、ウイルスが人体の細胞に結合することを可能にし、COVID-19感染を引き起こす。このスパイクは、内部のタンパク質が折りたたまれたり展開したりするにつれて絶えず形状を変えるため、分析するには、この過程でとりうるあらゆる潜在的な形状を研究する必要がある。

膨大な数の可能な組み合わせを予測・モデル化するには、大きな計算能力が必要となる。

COVID-19スパイクタンパク質の分子構造。Image: Jason McLellan/The University of Texas at Austin

「ここからがあなたの出番です」とFAHの研究者らは述べている。「多数のコンピューターが同じ目標に向けて作業することで、私たちは治療法の開発をできるだけ早く進めることを目指しています。」

ボランティアの大軍

分散コンピューティングプロジェクトは、過去20年間にわたり、多くの研究活動の特徴となってきた。最初のものはSETI@Homeであり、これは地球外知的生命体探査(SETI)研究所の一部として、地球外生命体の存在を示す可能性のある信号を求めて空を走査するものであった。1999年、SETI@Homeは、一般の人々に対し、余剰のコンピューター処理能力を提供するよう呼びかけた、データの処理を手伝ってもらうために。

SETI@Homeチームの目標は1,000人のボランティアを集めることであった。しかし、プロジェクトが公開されると、100万人が登録した。当時の推計では、わずか24時間で、これらのボランティアとそのコンピューターが、単一のPCでは1,000年かかるほどのデータ量を処理したとされている。

新型コロナウイルスの感染拡大を食い止めるため、同様の共同の取り組みが役立つことが期待されている。新型コロナウイルスは、確定症例数が増え続ける中、3月11日に世界的パンデミックであると宣言された。

世界中でCOVID-19の症例数は増え続けている。Image: John Hopkins University

スパイクタンパク質は小さすぎて顕微鏡で研究・分析することができない。FAHのウェブサイトの動画で、計算生物物理学者のGregory Bowman氏は、数理モデルとコンピューターシミュレーションの方がはるかに効果的であると述べている。

科学者たちは、スパイクタンパク質に関する研究が、ウイルスに対処するための有効な方法を明らかにしてくれることを期待している。個々のウイルスは、スパイクタンパク質を用いて宿主細胞に付着するまで侵入できず、その最初の結合過程を妨げることで、ウイルスが健康な細胞に侵入し感染する機会を奪うことができる。

スパイクタンパク質の構造と挙動を理解することは、COVID-19ワクチンの開発に向けた重要な一歩となりうる。

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