Siêu máy tính Frontera ở TACC. Ảnh: Sci Tech Daily.
Các nhà khoa học đang chuẩn bị tạo ra mô hình của nCoV với hy vọng có thể tìm hiểu cách virus lây nhiễm trong cơ thể. Họ đã tiến hành những bước sơ bộ, kiểm tra các bộ phận đầu tiên của mô hình và tối ưu hóa câu lệnh (code) trên siêu máy tính Frontera ở Trung tâm máy tính cao cấp Texas (TACC) thuộc Đại học Texas, Austin. Hiểu biết thu được từ mô hình đầy đủ có thể giúp các nhà nghiên cứu thiết kế những loại thuốc và vaccine mới để đối phó với nCoV.
Rommie Amaro, giáo sư hóa học và hóa sinh ở Đại học California, San Diego (UCSD), đang chỉ đạo dự án xây dựng mô hình nguyên tử hoàn chỉnh đầu tiên mô phỏng vỏ ngoài của nCoV. "Nếu có mô hình tốt phản ánh hình dáng bên ngoài của hạt virus và cách nó hoạt động, chúng ta có thể hình dung những bộ phận khác nhau liên quan tới quá trình nhận dạng phân tử", Amaro cho biết.
Nhận dạng phân tử là quá trình nCoV tương tác với protein gọi là thụ thể ACE2 và các mục tiêu khác bên trong màng của tế bào chủ. Mô hình nCoV do Amaro dự đoán chứa khoảng 200 triệu nguyên tử. Tương tác giữa mỗi nguyên tử với nhau cần được tính toán. Amaro và cộng sự xử lý khối lượng công việc bằng phương pháp mô hình tích hợp.
"Chúng tôi đang cố gắng kết hợp dữ liệu ở nhiều độ phân giải khác nhau vào một mô hình có thể mô phỏng trên siêu máy tính hàng đầu như Frontera", Amaro nói. "Về cơ bản, chúng tôi bắt đầu với các bộ phận riêng lẻ. Chúng tôi dựng mỗi bộ phận hết sức cẩn thận, sau đó chúng tôi đưa chúng vào mô phỏng lớn hơn của vỏ ngoài virus".
Trong hai ngày 12 và 13/3/2020, phòng thí nghiệm Amaro thuộc UCSD chạy các mô phỏng động lực phân tử trên 4.000 nút xử lý của Frontera, siêu máy tính mạnh thứ năm trên thế giới theo đánh giá của tổ chức Top500 vào tháng 11/2019. "Mô phỏng với quy mô đó chỉ có thể chạy trên cỗ máy như Frontera hoặc siêu máy tính của Bộ Năng lượng. Chúng tôi đã liên lạc trực tiếp với đội ngũ phụ trách Frontera. Họ đang tìm cách tối ưu hóa câu lệnh để các mô phỏng này có thể chạy hiệu quả hết mức có thể", Amaro chia sẻ.
Dự án về nCoV của Amaro dựa trên thành công khi lập mô phỏng lớp vỏ của virus cúm thường, công bố trên tạp chí ACS Central Science hồi tháng 2/2020.
An Khang (Theo Sci Tech Daily)