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Institut für Neurowissenschaften und Medizin
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Milliarden von Molekülen gegen die Proteine des Coronavirus

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom Forschungszentrum Jülich erforschen, ebenso wie viele andere Wissenschaftler in der Helmholtz-Gemeinschaft und weltweit das neuartige Corona-Virus. Zwei Experten unter ihnen sind Prof. Giulia Rossetti und Prof. Paolo Carloni vom Jülicher Institut für Neurowissenschaften und Medizin, Computational Biomedicine. Im Interview erklären sie ihre Forschung im Rahmen des EXSCALATE4CORONAVIRUS-Projekts.


Prof. Paolo CarloniProf. Giulia Rossetti und Prof. Paolo Carloni vom Jülicher Institut für Neurowissenschaften und Medizin, Computational Biomedicine
Copyright: Forschungszentrum Jülich

Fast überall auf der Welt herrscht der Ausnahmezustand. Gilt das auch für Ihre Forschung und dieses Projekt?

Ja, natürlich. Unser Institut konzentriert sich eigentlich auf die molekulare Neurobiologie und das Design neuroaktiver Medikamente, aber die Pandemie hat uns dazu veranlasst, einen Teil unserer Ressourcen auf Forschung zum Coronavirus umzuleiten. Im Rahmen des EU-Projekts 'EXSCALATE4CORONAVIRUS' haben wir die beispiellose Gelegenheit, mit den größten Supercomputerzentren Europas in einem kohärenten Projekt zusammenzuarbeiten, das Milliarden von Molekülen gegen die Proteine des Coronavirus screenen soll.

Was ist das Ziel des Projekts EXSCALATE4CORONAVIRUS, und wie werden die Ergebnisse in der Medikamentenentwicklung angewendet?

Die Coronavirus-Infektion wird durch eine Reihe von Proteinen angetrieben, die für das Überleben des Virus verantwortlich sind. Das Ziel des Projekts ist es, wirksame antivirale Medikamente gegen solche Proteine zu identifizieren und zwar aus dem Pool der derzeit kommerziell erhältlichen Medikamente. Dieser so genannte Prozess des „drug-repurposing“ wird eine schnellere Identifizierung sicherer Medikamente zur Behandlung bereits infizierter Menschen ermöglichen. Zu den Targets gehören die Haupt-3CL-Protease, die RNA-Polymerase-Helikase, das Spike-Protein sowie weitere 20 Proteine, die für die Virus-Wirt-Interaktion verantwortlich sind.

Welchen Beitrag können die Simulationen auf Supercomputern zur Bekämpfung der Coronakrise leisten, und welche Rolle spielt Jülich in dem europäischen Projekt?

Die Höchstleistungsrechner ermöglichen es, virtuelle Screenings in Kombination mit biochemischen und phänotypischen Hochdurchsatz-Screenings durchzuführen. So können innerhalb weniger Wochen Milliarden von Molekülen gegen ausgewählte Targets evaluiert werden. Das Institut für Neurowissenschaften und Medizin, Computational Biomedicine (INM-9) und das Jülich Supercomputing Centre (JSC) werden zusammen mit den Supercomputerzentren CINECA in Italien und dem Barcelona Supercomputing Centre in Spanien sowie einem Pharmaunternehmen und mehreren großen Instituten, die sich mit Biologie und Biomolekulardynamik befassen, einen Teil des virtuellen Exascale-Screenings durchführen.

Weitere Informationen:

Mehr zum Projekt E4C

Projektwebsite EXSCALATE4CoronaVirus

Kontakt

Prof. Giulia Rossetti
E-Mail: g.rossetti@fz-juelich.de

Prof. Paolo Carloni
E-Mail: p.carloni@fz-juelich.de


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