CORONAVIRUS

Così un computer lotta in prima linea contro il Covid-19

Mercoledì 9 Dicembre 2020 di Francesco Malfetano
Così un computer lotta in prima linea contro il Covid-19

Sconfiggere il Coronavirus passa anche per delle operazioni matematiche. Calcoli complessi che debbono tenere conto di milioni di variabili, di scenari differenti o di quantità enormi di molecole per riuscire, ad esempio, a individuare nuovi farmaci anti-Covid oppure a inseguire le numerose mutazioni che il virus compie costantemente. Si tratta, semplificando al massimo, di elaborare modelli e simulazioni e, soprattutto, di farlo il più velocemente possibile. Un compito che quindi richiede il massimo della potenza oggi a disposizione. Vale a dire che servono super computer in grado di elaborare dati con capacità di calcolo quasi impensabili fino a qualche anno fa. Capacità da misurare in PetaFlop/s per intendersi, ovvero in diversi milioni di miliardi di calcoli al secondo.
LA POTENZA
Eccellenze in pratica, tra cui spicca una macchina made in Italy. Il super computer industriale più potente del mondo infatti parla italiano: si trova in provincia di Pavia, ha una potenza di calcolo di 51,7 PetaFlop/s (diventano 72 se lavora in simbiosi con Hpc4) e, nato per accelerare la transizione di Eni verso le energie del futuro, ora viene impiegato proprio nella lotta anti-Covid. Un supercalcolatore, nome in codice Hpc5 (acronimo di High Performance Computing 5), che è anche uno dei fiori all'occhiello dell'innovazione di Eni che il colosso dell'energia mostrerà al grande pubblico tra pochi giorni. Hpc5 infatti troverà spazio nel corso della Maker Faire Rome 2020, vale a dire la più grande fiera dell'innovazione d'Europa promossa e organizzata dalla Camera di Commercio di Roma, attraverso la sua azienda speciale Innova Camera, che aprirà i battenti dei suoi 9 padiglioni virtuali (a cui è possibile accedere gratuitamente registrandosi su makerfairerome.eu) dall'11 al 13 dicembre.

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I PARTNER
Un evento nel corso del quale Eni racconterà di come la potenza di calcolo di Hpc5 e i suoi maker (non solo i tecnici informatici ma anche i chimici teorici che per l'azienda si occupano tra le altre cose di ingegneria proteica, fotovoltaico e recupero migliorato del petrolio) a partire dall'aprile siano stati messi a disposizione del progetto europeo EXSCALATE4CoV, consorzio impegnato nell'individuare i farmaci più sicuri e promettenti nella lotta al coronavirus. «In un momento di emergenza globale come quello attuale, dobbiamo mobilitare tutte le risorse disponibili con l'obiettivo di vincere la sfida che abbiamo davanti», ha spiegato l'ad di Eni, Claudio Descalzi, abbracciando l'iniziativa. Un progetto che, guidato dall'azienda biofarmaceutica italiana Dompé, aggregando diciotto partner tra istituzioni e centri di ricerca d'eccellenza di sette Paesi europei, fra i quali il Cineca di Bologna, ha sfruttato il supercalcolatore. In che modo? Ad esempio nella simulazione dinamica molecolare di proteine virali ritenute rilevanti nel meccanismo di infezione da Covid-19. Più di 400.000 molecole, principi attivi di farmaci sicuri per l'uomo e prodotti naturali, resi disponibili da Dompé, sono stati elaborate negli ultimi mesi portando a termine la prima fase di screening virtuale in silico sui supercomputer del Consorzio. Il risultato principale della prima fase in cui Hpc5 è stato coinvolto è stato l'identificazione del Raloxifene, che si è dimostrato efficace in vitro contro il virus SARS CoV-2 nel contrastarne la replicazione nelle cellule. Un farmaco che il 27 ottobre 2020 Aifa ha autorizzato a testare in uno studio clinico presso l'ospedale Spallanzani di Roma e l'Humanitas di Milano al fine di valutarlo come potenziale trattamento per pazienti Covid.


Nella seconda fase, già iniziata, il calcolatore viene invece impiegato nello screening per la ricerca di nuove molecole specifiche anti-virali, tra oltre 500 miliardi, per individuare strutture con la migliore poli-farmacologia, ovvero capaci di attaccare il virus in più modi contemporaneamente con il fine di avere farmaci più efficaci.
L'ESPERIMENTO
Tant'è che la notte di venerdì 20 novembre presso il Green Data Center di Ferrera Erbognone Hpc5 ha dato il via all'esperimento di supercalcolo molecolare più complesso mai realizzato al mondo per identificare nuove terapie contro il virus. In campo insieme al supercalcolatore, sotto il coordinamento di Dompé, la biblioteca molecolare EXSCALATE4CoV, il supercomputer Marconi100 di Cineca, il software di screening virtuale accelerato dal Politecnico di Milano, e gli analytics di SAS. L' obiettivo della simulazione è stato testare 70 miliardi di molecole su 15 siti attivi del virus attraverso l'elaborazione di mille miliardi di interazioni in sole 60 ore, ovvero 5 milioni di molecole simulate al secondo. Una prima parte di uno studio, manca ora la parte sull'efficacia in caso di mutazione, che è un altro passo avanti nella lotta anti-Covid.
 

Ultimo aggiornamento: 12:09 © RIPRODUZIONE RISERVATA