آخرین مطالب

ابر رایانه به محقق کانادایی کمک می کند تا هزاران ویروس را که می توانند باعث بیماری های انسانی شوند را کشف کند


ردیابی پاتوژن هایی که می توانند جرقه های همه گیری های آینده را ایجاد کنند، کار ساده ای نیست، اما به لطف کمک یک ابر رایانه، یک محقق کانادایی در میان تیمی از دانشمندان است که هزاران ویروس را کشف کرده است که ممکن است روزی تهدیدی برای انسان باشد.

با نام پروژه سراتوس، همکاری بین المللی اخیرا یافته های خود را به اشتراک گذاشته است در مجله طبیعت – که شامل کشف تقریباً 10 برابر ویروس‌های مبتنی بر RNA بیشتر از آنچه قبلاً شناخته شده بود، شامل بیش از 130000 گونه جدید بود که همگی در کمین بیش از یک دهه داده‌های ژنتیکی در دسترس عموم قرار دارند.

این نوع از پاتوژن ها به دلیل ایجاد طیف گسترده ای از بیماری های انسانی، از COVID-19 گرفته تا ابولا و سرماخوردگی شناخته شده اند. این تیم در مقاله خود که در پایان ژانویه منتشر شد، نوشت: و این دانش می‌تواند نظارت بر پاتوژن‌ها را برای پیش‌بینی و کاهش همه‌گیری‌های آینده بهبود بخشد.

آرتم بابائیان، محقق سابق دانشگاه بریتیش کلمبیا (UBC) در مقطع فوق دکتری، این کار را رهبری کرد که بر قدرت ابر محاسباتی مبتنی بر ابر ارائه شده توسط خدمات وب آمازون با همکاری UBC از طریق مرکز نوآوری ابری مدرسه متکی بود.

بابائیان به سی‌بی‌سی نیوز گفت: «ما همه داده‌های توالی‌یابی عمومی را مجدداً تجزیه و تحلیل کردیم – بنابراین این داده‌های ژنتیکی تقریباً از هر گوشه‌ای از این سیاره است که می‌توانید به آن فکر کنید. نمونه‌های خاک از ونکوور… تا سواب مقعدی پنگوئن‌ها در قطب جنوب دارد.»

آرتم بابائیان، محقق سابق دانشگاه بریتیش کلمبیا (UBC) در مقطع فوق دکتری، این کار را رهبری کرد که بر قدرت ابر محاسباتی مبتنی بر ابر ارائه شده توسط خدمات وب آمازون با همکاری UBC از طریق مرکز نوآوری ابری مدرسه متکی بود. (تهیه شده توسط آرتم بابائیان)

20 میلیون گیگابایت داده برای تجزیه و تحلیل

در مجموع نزدیک به شش میلیون نمونه بیولوژیکی وجود داشت که برابر با 20 میلیون گیگابایت داده بود.

ابرکامپیوتر بابائیان – کامپیوتری با سطح کارایی بالاتر – همه آنها را در کمتر از دو هفته اسکن کرد و به دنبال ژن خاصی بود که نشان دهنده وجود یک ویروس مبتنی بر RNA بود.

بابائیان زمانی علاقه مند بود تا از این نوع تجزیه و تحلیل داده ها برای تحقیقات سرطان استفاده کند، تا اینکه همه گیری شیوع پیدا کرد. سپس شکار ویروس‌های کرونا – آنهایی که در همان خانواده SARS-CoV-2 هستند – به اولویت اصلی او تبدیل شد و تیم به یافتن 9 مورد جدید پایان داد.

کارشناسان می‌گویند که این نوع نظارت جهانی، از جمله جمع‌آوری نمونه‌های مداوم در زمین، در آینده بسیار مهم خواهد بود، زیرا ویروس‌ها می‌توانند زمانی که بین حیات وحش و انسان‌ها ریخته می‌شوند ویرانی ایجاد کنند.

این ابرکامپیوتر نزدیک به شش میلیون نمونه از جمله سواب مقعدی پنگوئن ها را اسکن کرد، مانند نمونه ای که در یک عکس فایل در سال 2011 مشاهده شد. (مارک میچل/نیوزیلند هرالد/ آسوشیتدپرس)

جیسون کیندراچوک، استادیار میکروبیولوژی پزشکی و بیماری‌های عفونی در دانشگاه مانیتوبا، می‌گوید: «وجود این سیستم‌های نظارتی به ما نگاهی اجمالی به آنچه که به طور بالقوه می‌توانیم با آن روبه‌رو شویم، به ما می‌دهد. اما ما باید قدردانی کنیم که باید سیستم‌های پشتیبانی و سیستم‌های زیرساختی را در آن مناطق جهان قرار دهیم تا بتوانیم این کار را برای بلندمدت انجام دهیم.»

مارسیا کاسترو، رئیس بخش بهداشت جهانی و جمعیت در هاروارد تی چان، گفت: «یکی از چالش‌ها داشتن یک شبکه واقعی در سراسر جهان است که در آن می‌توانید هم از طرف حیوانات و هم از طرف انسان نظارت کنید. دانشکده بهداشت عمومی.

اما حتی با وجود تلاش دانشمندان جهانی برای یافتن و به اشتراک گذاری ویروس‌های جدید، پیش‌بینی اینکه کدام پاتوژن‌ها می‌توانند به تهدید جهانی تبدیل شوند، دشوار است.

یک نقشه جهانی که مکان میلیون ها نمونه داده بیولوژیکی را نشان می دهد که توسط پروژه سراتوس تجزیه و تحلیل شده است. (تامین شده توسط پروژه سراتوس)

پروژه شامل پایگاه داده عظیم جهانی است

بابائیان امیدوار است که کار تیمش بتواند به تغییر آن کمک کند.

آیا می‌توانیم زودتر بدانیم که این عوامل ویروسی چیست، به طوری که اگر چیزی است که پتانسیل انتقال پایدار از انسان به انسان را دارد، بتوانید سریع آن را تشخیص دهید و سپس اقدامات بهداشت عمومی مانند قرنطینه کردن چند نفر را انجام دهید – متوقف کنید. یک شیوع قبل از اینکه به یک بیماری همه گیر تبدیل شود؟ او گفت.

پروژه سراتوس – به نام کوه سراتوس در بریتیش کلمبیا، که بابائیان در پیاده روی در سال 2020 شاهد آن بود – شامل ایجاد یک پایگاه داده عمومی گسترده برای دانشمندان جهانی و تیم های پزشکی برای دسترسی بود.

تماشا | چگونه یک محقق کانادایی بیش از 130000 ویروس مبتنی بر RNA را کشف کرد:

این ابر رایانه به ردیابی همه گیری های احتمالی کمک می کند

یک محقق کانادایی با کمک یک ابر رایانه هزاران ویروس از جمله 9 ویروس کرونا را کشف کرده است. 2:04

بابائیان گفت که در ادامه راه، می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا نقاط بین بیماری‌های عجیب و غریب نوظهور و ویروس‌های خارج از کشور را به هم متصل کنند.

او توضیح داد که فردی در کانادا تبی با منشا ناشناخته دارد. یک روز می‌توان داده‌های توالی خون آن بیمار را گرفت و آن را به مثلاً ویروسی که در شتری از آفریقا که یک دهه پیش نمونه‌برداری شده بود، یافت شد، ممکن کرد.

او افزود، اما گفتن آن آسان تر از انجام دادن است.

«فکر می‌کنم چالش واقعی، به‌عنوان یک جامعه جهانی، تلاش برای اطمینان از این است که می‌توانیم به این هدف برسیم [technology] بابائیان گفت.