Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Fraunhofer-Forscher nutzen Grid Computing zum Kampf gegen Malaria

26.08.2005


Erstmals konnten Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen (SCAI) in einem Experiment zeigen, dass Grid Computing die Entwicklung neuer Wirkstoffe im Kampf gegen Krankheiten drastisch beschleunigt. In nur 40 Tagen berechneten 1.000 Computer in 15 Ländern simultan 46 Millionen Wirkstoffkombinationen. Aus den Ergebnissen können Pharma-Forscher jetzt wertvolle Hinweise für ein Medikament gegen Malaria gewinnen.


Erstmals konnten Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen (SCAI) in einem Experiment zeigen, dass Grid Computing die Entwicklung neuer Wirkstoffe im Kampf gegen Krankheiten drastisch beschleunigt. In nur 40 Tagen berechneten 1.000 Computer in 15 Ländern simultan 46 Millionen Wirkstoffkombinationen. Aus den Ergebnissen können Pharma-Forscher jetzt wertvolle Hinweise für ein Medikament gegen Malaria gewinnen.

Im Projekt EGEE (Enabling Grids for E-sciencE), das die Europäische Kommission mit 32 Millionen Euro fördert, entsteht die Infrastruktur für das Wissenschaftliche Rechnen der Zukunft. Das Fraunhofer-Institut SCAI ist einer der Knoten dieser Rechnerverbunds, ebenso wie das renommierte Nuklearforschungslabor CERN in der Nähe von Genf. Ursprünglich zur Auswertung der gigantischen Datenmassen gedacht, die bei Experimenten der Teilchenphysik anfallen, lassen sich die Computer des EGEE-Grids theoretisch ebenso zu Berechnungen in der Bioinformatik und Biomedizin nutzen. Dass dies auch praktisch funktioniert, konnte jetzt am Beispiel Malaria gezeigt werden. Gemeinsam mit französischen Kollegen am Laboratoire de Physique Corpusculaire (IN2P3) in Clermont-Ferrand entwickelten die Forscher am Fraunhofer-Institut SCAI eine Anwendung für das virtuelle Screening nach neuen Wirkstoffen, die auf der Infrastruktur des EGEE-Grids lauffähig ist.


Zum Einsatz kam dabei eine vom SCAI entwickelte Software. Das Programm FlexX untersucht die Bindungseigenschaften von Molekülen, auch Liganden genannt, an Zielproteine und ermittelt so aussichtsreiche Kombinationen für die Wirkstoffforschung in der Pharma-Industrie. Im konkreten Fall hatten die EGEE-Computer die Bindungseigenschaften von etwa einer Million virtueller Liganden an fünf potenzielle Zielproteine in wiederum fünf verschiedenen Varianten zu berechnen. Ein einzelner PC hätte dazu 80 Jahre benötigt, das Grid brauchte gerade einmal 40 Tage.

Die Ergebnisse der Berechnungen bereiten die Forscher gegenwärtig mit Methoden des Dataminings weiter auf. Sie filtern besonders aussichtsreiche virtuelle Wirkstoffkombinationen heraus, die dann in pharmazeutischen Laboratorien mit realen Methoden überprüft werden. Am Ende könnte ein neues Medikament im Kampf gegen Malaria stehen.

"Damit schließt sich langfristig der Zirkel aus Bioinformatik und Pharma-Forschung im Labor", sagt Martin Hofmann, der die Abteilung Bioinformatik am Fraunhofer-Institut SCAI leitet. Hofmann ist überzeugt davon, dass die Entwicklung neuer Medikamente künftig erheblich optimiert und beschleunigt werden kann, wenn Computerforscher und Laborforscher an einem Strang ziehen.

Davon könnten dann auch die Ärmsten der Armen profitieren. Eine Million Menschen sterben weltweit jedes Jahr an der Tropenkrankheit Malaria. Die Tendenz ist steigend, da die Erreger gegen den bislang meist eingesetzten Wirkstoff Chloroquine resistent geworden sind. Die Entwicklung eines neuen Medikaments kostet die Pharma-Unternehmen mehrere Hundert Millionen Euro. Hier könnte das Grid Computing helfen, die Wirkstoffentwicklung zu verkürzen und damit die Kosten erheblich zu senken.

Ansprechpartner:
Dr. Martin Hofmann, Abteilungsleiter Bioinformatik,
Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen (SCAI)
Schloss Birlinghoven
53754 Sankt Augustin
Tel.: 02241-14-2802, Fax.: -2656
Martin.Hofmann@scai.fraunhofer.de

Michael Krapp | idw
Weitere Informationen:
http://www.scai.fraunhofer.de/bio.html
http://clrwww.in2p3.fr/
http://eu-egee.org

Weitere Berichte zu: Bioinformatik Computing Grid Malaria Wirkstoff

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Mit revolutionärer Sensor-Plattform zu IoT-Systemen der nächsten Generation
14.12.2017 | Fraunhofer IIS, Institutsteil Entwicklung Adaptiver Systeme EAS

nachricht Analyse komplexer Biosysteme mittels High-Performance-Computing
13.12.2017 | Institut für Bioprozess- und Analysenmesstechnik e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Im Focus: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

Materialinnovationen 2018 – Werkstoff- und Materialforschungskonferenz des BMBF

13.12.2017 | Veranstaltungen

Innovativer Wasserbau im 21. Jahrhundert

13.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Was für IT-Manager jetzt wichtig ist

14.12.2017 | Unternehmensmeldung

30 Baufritz-Läufer beim 25. Erkheimer Nikolaus-Straßenlauf

14.12.2017 | Unternehmensmeldung

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungsnachrichten