Boinc.pdf

Transcript

DIFFONDETE QUESTO PDF PER INFORMARE DELL'ESISTENZA ,DA DIVERSI ANNI, DI UN PROGETTO DI “VOLONTARIATO INFORMATICO” RIVOLTO A COLLABORARE CON RICERCHE SCIENTIFICHE NEL CAMPO DELLA MEDICINA . CON L'INSTALLAZIONE DI UN SEMPLICE APPLICATIVO ,SVILUPPATO PER OGNI SISTEMA OPERATIVO , IL COMPUTER ESEGUE CALCOLI PER ESAMINARE LE INTERAZIONI TRA SOSTANZE E LA LORO POSSIBILE APPLICAZIONE IN CAMPO MEDICO. L'UTENTE NON DEVE FARE ALTRO SE NON USARE NORMALMENTE IL PROPRIO COMPUTER PERSONALE , LA CONNESSIONE ALLA RETE NON E' NECESSARIAMENTE CONTINUATIVA , L'APPLICATIVO , DOPO AVER SCARICATO I LAVORI DA ESEGUIRE , LI ELABORA E , AL TERMINE , LI CONSEGNA AL SERVER PRINCIPALE CHE PROVVEDERA' A RIMPIAZZARLI CON NUOVI DA ELABORARE. LA SCADENZA E' DI 10 GIORNI E IL TEMPO MEDIO DI ELABORAZIONE E' DI 7 – 10 ORE , UN USO DEL COMPUTER PER ALMENO UN' ORA OGNI 10 GIORNI GARANTISCE COMUNQUE DI CONTRIBUIRE ALLA RICERCA SCIENTIFICA. DI SEGUITO ALCUNE PAGINE DI SPIEGAZIONE PIU' TECNICA SUL PROGRAMMA (BOINC - http://boinc.berkeley.edu/ ) E SUL GRUPPO DI RICERCA ( WORLD COMMUNITY GRID - http://www.worldcommunitygrid.org/ ) . Che cos'è il calcolo distribuito, e perchè tutti noi dovremmo interessarcene? La cosa in realtà è molto semplice e al tempo stesso di grande importanza, vediamo insieme di cosa si tratta. I mezzi informatici sono uno strumento fenomenale, hanno permesso di accelerare considerevolmente il progresso dell'umanità, e sono sempre più uno strumento fondamentale in qualsivoglia ambito di ricerca scientifica, dalla medicina alla fisica, dalla meteorologia allo studio del cosmo. Sebbene la potenza dei calcolatori vada aumentando di anno in anno, la richiesta di capacità di calcolo risulta spesso estremamente elevata, tanto da rendere inadeguati anche i costosissimi supercomputer. Come fare a soddisfare una così grande richiesta? Una soluzione c'è, e qui entra in gioco il "calcolo distribuito". Dislocati su tutto il pianeta ci sono milioni di personal computer, molti dei quali collegati alla grande rete globale di internet. Tutti questi personal computer vengono generalmente sfruttati per una minima percentuale delle proprie capacità, da qui la geniale idea alla base del "calcolo distribuito". Unire le forze di migliaia di computer per realizzare potenze di calcolo enormi, sfruttando appunto le risorse inutilizzate dei nostri computer. Per sfruttare al meglio tutta questa potenza, i ricercatori del progetto Seti dell'università di Berkeley hanno sviluppato il progetto BOINC (Berkeley Open Infrastructure for Network Computing ), una nuova e potente piattaforma per il calcolo distribuito che sfrutta le risorse dei pc offerte volontariamente. Vediamo in dettaglio di cosa si tratta. Come funziona Il processo con cui funzionano i progetti di calcolo distribuito è molto semplice: ci si connette a internet, si scaricano dei pacchetti dati (chiamati Work Unit), si elaborano con il proprio computer (durante l'elaborazione non è necessario restare connessi a internet) e una volta completato ,quando il computer e' connesso in rete invia i risultati e scarica nuovi pacchetti di dati. Ogni progetto ha un suo programmino chiamato CLIENT che permette di elaborare i suoi specifici dati. Il tutto viene fatto automaticamente, e non c'è bisogno di particolari conoscenze tecniche per contribuire. E' possibile elaborare questi dati sul proprio PC quando si vuole, in generale in ogni attimo durante il quale il PC (in particolare il processore) non viene utilizzato in nessuna operazione o compito gravoso, ad esempio si può utilizzare la potenza di calcolo del proprio computer per elaborare codice mentre si naviga, si scrive una relazione o si effettua qualsiasi altro tipo di operazione. E' sempre possibile spegnere il proprio computer in qualsiasi momento, interrompendo l'elaborazione dei dati scaricati e riprendendola nel punto in cui è stata interrotta non appena il PC viene riacceso. L'elaborazione avviene a priorità bassa, il che significa che non si noterà nessun rallentamento nell'utilizzo del pc, in quanto quando gli altri processi richiedono il processore, boinc lo libera immediatamente e nei casi peggiori ferma proprio l'elaborazione. Normalmente il carico del processore durante l'elaborazione è costantemente al 100% ma se il processore è raffreddato in maniera corretta non c'è nessun rischio di danneggiamenti o usure, nemmeno dovute a tempi di lavoro prolungati. Se si avessero timori , dubbi o effettivi problemi di raffreddamento, è consigliabile eseguire periodicamente una pulizia interna del computer in modo da liberare la ventola dagli inevitabili accumuli di polvere che possono alzare la temperatura in maniera anche drastica , in caso persistesse questo problema , boinc permette di settare le impostazioni di percentuale di uso del processore in maniera millimetrica. I computer SONO FATTI PER LAVORARE, quindi se tenuti come si deve NON SI DANNEGGIANO. Alcune considerazioni Chi aderisce ad un progetto di ricerca non lo fa per ricevere premi o denaro, ci basterà leggere il nostro nome (o un nostro nickname) nella classifica dei partecipanti, e magari ci divertiremo a vederlo salire nella graduatoria mano a mano che invieremo i risultati delle nostre Work Unit (abb. WU). Tante più WU elaboreremo, tanto più saremo utili alla ricerca, ma è importante sottolineare che aderendo ad un progetto di "calcolo distribuito" non prenderemo nessun impegno vincolante, non ci sono infatti risultati minimi da raggiungere. Chiunque potrà contribuire in maniera spontanea alla ricerca scientifica, lo farà per il tempo che vorrà e con quanti personal computer vorrà. Alla fine ci sembrerà come un gioco, ma il nostro contributo avrà un valore ben più importante, lo avremo fatto per noi stessi quanto per gli altri. Il "calcolo distribuito" va interpretato come una nuova forma di beneficenza, e vi assicuro che una volta iniziato sarà difficile non appassionarsi ad esso. Cos'è BOINC Dal sito ufficiale di BOINC: Sfrutta il tempo morto del tuo pc (Linux, Mac o Windows) per curare malattie, studi sull'effetto serra, scoprire stelle e astri nel cielo, e aiutare tanti altri tipi di ricerca scientifica. E' sicuro e molto semplice. Wikipedia: Il Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (BOINC) è un'applicazione software di calcolo distribuito creata per gestire progetti di ricerca che richiedono una potenza di calcolo così elevata da essere da essere difficilmente raggiungibile persino con un supercomputer, ma accessibile attraverso la collaborazione di migliaia di personal computer sparsi in tutto il mondo, coordinati attraverso Internet. Viene sviluppata da un gruppo di lavoro dell'Università di Berkeley diretto da David Anderson. Il Berkeley Open Infrastructure for Network Computing (BOINC) è un sistema non commerciale per il calcolo distribuito volontario . E’ stato sviluppato originariamente per sostenere il progetto SETI@home, prima di diventare utile come base per altre applicazioni distribuite in svariate aree scientifiche come la matematica, la medicina, la biologia molecolare, l’astrofisica e la climatologia. Lo scopo di BOINC è quello di rendere disponibile ai ricercatori l’enorme potenza di calcolo dei personal computer sparsi per il mondo. BOINC è stato sviluppato da un team presso lo Space Sciences Laboratory della University of California, Berkeley diretto da David Anderson, il quale dirige anche SETI@home. Alla stregua di una piattaforma di “quasi-supercomputer”, BOINC conta circa 612.000 computer attivi (hosts) intorno al mondo che elaborano una media di 4.900 petaFLOPS (alla data del 12 Aprile 2010)[1], posizionandosi - come potenza di calcolo – al di sopra del supercomputer più veloce al momento (Cray XT5 (Jaguar), con un rate di elaborazione di 1.759 PFLOPS). BOINC è finanziato dalla National Science Foundation attraverso i premi SCI/0221529,SCI/0438443 e SCI/0721124. Il framework è supportato da diversi sistemi operativi, come Microsoft Windows, Mac OS X e sistemi Unix-like tra cui Linux and FreeBSD. BOINC è un software free rilasciato sotto licenza GNU Lesser General Public License. Storia BOINC è stato originariamente sviluppato per sostenere il progetto SETI@home. Il client originale di SETI era un software non-BOINC esclusivo per SETI@home. Come primo dei progetti di grid computing volontari, non era stato progettato con un alto livello di sicurezza. Alcuni partecipanti al progetto cercarono di manipolare i dati per ottenere "crediti", mentre altri ancora inviarono lavori completamente falsi! BOINC è stato progettato, in parte, per combattere queste falle nella sicurezza. Il progetto BOINC è iniziato nel Febbraio 2002 e la prima versione è stata rilasciata il 10 Aprile 2002. Il primo progetto BOINC-based è stato Predictor@home , partito il 9 Giugno 2004. Progetto e struttura BOINC è progettato per essere una struttura libera per chiunque voglia iniziare un progetto di calcolo volontario. La maggior parte dei progetti BOINC sono nonprofit e dipendono molto, se non completamente, da volontari. In sostanza BOINC è un software che può sfruttare le CPU e GPU dei computer quando queste non vengono utilizzate, per effettuare calcoli scientifici – in sintesi, quando una persona non usa il proprio computer, allora lo usa BOINC. Alla fine del 2008, il sito ufficiale di BOINC annunciò che NVIDIA (un produttore leader di GPU) aveva sviluppato un sistema chiamato CUDA che utilizza le GPU per calcoli scientifici. Con l’aiuto di NVIDIA, alcuni dei progetti basati su BOINC (i.e., SETI@home, Milkyway@home) hanno adesso applicazioni che girano su GPU NVIDIA utilizzando CUDA. All’inizio di Ottobre, BOINC aggiunse anche il supporto per le GPU di ATI/AMD. Queste applicazioni girano dalle 2 alle 10 volte più velocemente di quelle basate su versioni solamente per CPU. BOINC è formato da una parte server e una parte client che comunicano tra loro per distribuire, elaborare e inviare i risultati delle WU (Working Units). Server La parte centrale dell'applicazione è composta dalla parte "server", i cui vari compiti possono essere eseguiti su una o più macchine in modo da poter gestire progetti anche molto grandi. Il server stesso non si occupa di eseguire calcoli, bensì di coordinare le operazioni dei client e gestire il database dei risultati. Il server include funzioni come la ridondanza omogenea (mandare la stessa unità di lavoro a piattaforme simili), l'anteprima dell'unità (inviare informazioni al server prima che l'unità sia stata calcolata completamente) e la pianificazione locale (preparare nuove unità di lavoro prima che il computer abbia terminato quelle correnti e creare unità su richiesta). Client L'applicazione client si occupa di processare le unità di lavoro. Scarica i dati e gli applicativi dei vari progetti tramite un collegamento ad Internet. Per questioni di sicurezza, il client non si aggiorna automaticamente; le applicazioni dei singoli progetti di ricerca, invece, vengono scaricate e aggiornate automaticamente. Il client dispone di varie possibilità di configurazione per permettere un utilizzo conforme alle volontà dell'utente in termini di tempo e risorse messe a disposizione. Consente inoltre la divisione del tempo di calcolo su più di un progetto. Interfaccia utente BOINC può essere controllato da remoto tramite chiamate di procedure remote, riga di comando, e BOINC Account Manager. Il BOINC Manager dispone al momento di due GUI : Avanzata e Semplificata. L’aspetto della GUI semplificata è personalizzabile dall’utente, nel senso che questi possono creare i propri modelli grafici. Account manager L’idea dell’account manager è stato pensato e sviluppato congiuntamente da GridRepublic e BOINC. L’ account manager attuale include: • BOINC Account Manager (Il primo Account Manager disponibile al pubblico) • GridRepublic (Segue l’idea di essere semplice e “pulito” quando si tratta di gestire gli account) Gli account managers sono il punto d’unione di tutti i progetti BOINC. E’ stato creato un sito dove ognuno può trovare e gestire il progetto con un unico log-in e password. Il sistema dei crediti Il sistema dei Crediti di BOINC è progettato per evitare trucchi, convalidando i risultati prima di concedere i crediti. • Un sistema di gestione dei Crediti aiuta a far si che gli utenti restituiscano risultati corretti sia scientificamente che statisticamente. CHIARITO DI COSA SI TRATTA DAL LATO SOFTWARE , ORA UNA SPIEGAZIONE SUL PROGETTO DEL WORLD COMMUNITY GRID World Community Grid è un tentativo di creare la più grande rete di calcolo distribuito pubblica del mondo per affrontare progetti di ricerca scientifica a beneficio dell'umanità. Il progetto è partito il 16 novembre 2004, è finanziato e gestito da IBM utilizzando una interfaccia software disponibile per Windows, Linux e Mac OS X. Il sistema punta ad utilizzare il tempo in cui i computer collegati alla rete ,da ogni parte del mondo, sono inattivi. Con la potenza di calcolo di circa 1.773.212 computer (dato del maggio 2011 ) i vari progetti si sono occupati di diversi campi di ricerca. I progetti di ricerca spaziano su vari campi, dalle analisi del genoma umano alla lotta contro il cancro , l'AIDS,la distrofia muscolare ,lo studio del clima africano. La collaborazione al progetto è aperta a tutti. Sebbene la maggior parte dei 555.544 utenti registrati siano privati, sono presenti anche circa 350 aziende. Progetti I progetti attualmente attivi sono: • The Clean Energy Project: L'obbiettivo del progetto è trovare nuovi materiali per le celle solari di prossima generazione ed in seguito per l'immagazzinamento di energia. • Nutritious Rice for the World: Un tentativo di selezionare varietà di riso la cui composizione proteica è particolarmente adatta a combattere la fame nel mondo. • Help Conquer Cancer: un progetto che mira a migliorare la cristallografia a raggi X delle proteine allo scopo di migliorare la comprensione delle meccaniche legate alla nascita del cancro. • Discovering Dengue Drugs - Together: con obiettivo lo sviluppo di vaccini per alcune malattie tropicali • Human Proteome Folding : un progetto orientato a creare dei modelli grafici di alcune importanti proteine umane e sviluppare un software in grado di prevedere i possibili mutamenti strutturali delle proteine. • FightAIDS@Home: studio molecolare sull'AIDS. • Help Cure Muscular Dystrophy : Studio per trovare una cura alla distrofia muscolare. • Help Fight Childhood Cancer : La missione del progetto Help Fight Childhood Cancer è quello di trovare farmaci che possono disabilitare tre proteine particolari associate al neuroblastoma, uno dei tumori più frequenti nei bambini . Identificare questi farmaci potrebbe rendere la malattia più curabile se combinata con chemioterapia. • Computing for Clean Water: La missione di Clean Water è quella di fornire una conoscenza più approfondita su scala molecolare sulle origini del flusso efficiente delle risorse idriche attraverso una nuova classe di materiali filtranti. Questa intuizione, a sua volta giudera’ lo sviluppo futuro di più efficienti ed economici filtri per l'acqua. Storia IBM, insieme ad altri ricercatori, sponsorizzarono l' United Devices Smallpox Research Grid Project al fine di accelerare la scoperta di una cura per il vaiolo. Gli studi sul vaiolo sfruttavano una vasta rete di calcolo distribuito per analizzare l'efficacia dei composti contro il vaiolo. Il progetto permise agli scienziati di fotografare 35 milioni di potenziali farmaci contro molte proteine del vaiolo per identificare i validi candidati al trattamento. Nelle prime 72 ore, vennero restituiti oltre 100.000 risultati ed alla fine del progetto, furono identificati 44 potenziali vaccini. Basandosi sul successo del Smallpox study, IBM annunciò ,il 16 Novembre 2004 ,la creazione di World Community Grid con l'obiettivo di creare un ambiente tecnico dove altre ricerche umanitarie potessero essere elaborate. Inizialmente World Community Grid supportava solo il sistema operativo Windows, usando il software proprietario Grid MP della United Devices il quale utilizzava grid.org per distribuire i progetti di elaborazione. La domanda al supporto anche di altri sistemi operativi come Linux ha portato, nel Novembre del 2005, all'aggiunta del progetto alla rete open source BOINC, la quale già supportava progetti come SETI@home e Climateprediction. Oltre a Windows, Mac OS X e Linux sono ora ufficialmente supportati. Il 6 Novembre del 2009 World Community Grid contava oltre 486.000 account di utenti con oltre 1,3 milioni di dispositivi registrati. Durante il corso del progetto, più di 288.000 anni di tempo di elaborazione sono stati donati e oltre 345 milioni di workunits sono state completate. Come funziona Il programma client di World Community Grid lavora in backgroud, apparendo come una piccola icona nella system tray (barra di sistema). Quando il client BOINC è in uso, come nell'esempio, l'icona è un piccolo logo di boinc. La finestra di stato del programma client mostra informazioni circa il lavoro che si sta eseguendo in background. Quando l'elaborazione verrà completata, verrà elaborata una nuova workunit e il risultato della precedente verrà ri-trasmesso a WCG. Il programma World Community Grid usa il tempo di inattività del computer per effettuare l'elaborazione. Gli utenti installano il programma client WCG sul proprio computer. Questo programma lavora in background usando le risorse libere del computer per eseguire l'elaborazione per WCG. Quando una parte del lavoro (workunit) è completato, il software client la rispedisce a WCG attraverso Internet e scarica una nuova workunit. Per garantire l'accuratezza dei risultati, i server di WCG spediscono diverse compie di ciascuna workunit. Poi, quando i risultati vengono ricevuti, i server li raccolgono e li confrontano. Gli utenti possono scegliere di usare il progresso dell'elaborazione della workunit come scrensaver. Mentre diverse reti pubbliche di calcolo come SETI@home o Folding@home sono dedicate a un singolo progetto, World Community Grid raccoglie sotto un unico tetto diversi diversi progetti umanitari. Gli utenti sono automaticamente iscritti a tutti i progetti, ma possono anche scegliere di iscriversi soltanto ad alcuni di essi. In passato, quando veniva eseguito World Community Grid, usava il client proprietario Grid MP della United Devices. Dopo aver aggiungto il supporto al client open source BOINC nel 2005, World Community Grid gradualmente smise di utilizzare il client di Grid MP, per sposare la piattaforma BOINC nel 2008. Anche se WCG fa uso di un programma client open source, l'attuale applicazione che provvede al calcolo scientifico potrebbe non esserlo. Comunque, diverse delle applicazioni scientifiche sono disponibili in licenza aperta, anche se il codice sorgente non è disponibile direttamente da WCG. UN'ANALISI APPROFONDITA DEI PROGETTI ATTUALMENTE SEGUITI DA WORLD COMMUNITY GRID : Discovering Dengue Drugs – Together - Phase 2 Come per il precedente Discovering Dengue Drugs - Together, è quello di scoprire medicinali promettenti per combattere, fermandone la replicazione, i virus della famiglia delle della Flaviviridae. Le malattie da essi causate includono: • • • • Febbre Dengue Epatite C Febbre dell'Ovest del Nilo Febbre Gialla La grande potenza computazionale del World Community Grid sarà usata per completare i calcoli sulla struttura dei medicinali necessari ad identificare le cure. Importanza Le malattie causate dai virus della famiglia delle Flaviviridae pongono significative minacce alla salute sia nei paesi sviluppati che non. Più del 40% della popolazione mondiale è a rischio di infezione. Ogni anno 1 milione e mezzo di persone vengono curate per febbre da Dengue o febbri emorragiche da Dengue. L'Epatite C ha infettato circa il 2% della popolazione mondiale. Anche la Febbre Gialla e la Febbre dell'Ovest del Nilo hanno avuto significativi impatti globali. Sfortunatamente non ci sono medicinali che curino efficacemente queste malattie. Di conseguenza le attenzioni necessarie per trattare queste infezioni e ridurre al minimo la mortalità mettono a dura prova le già indaffarate istituzioni sanitarie di tutto il mondo. Ci si aspetta che la scoperta di medicinali ad ampio spettro o specifici possa migliorare significativamente la salute globale. Approccio Un approccio promettente per combattere questi virus e prevenire le infezioni è di sviluppare medicinali che inibiscano la proteasi NS3 del virus. La proteasi NS3 è un enzima necessario per la sua replicazione; la sua sequenza di amminoacidi e la sua struttura atomica sono molto simili all'interno dei vari virus della famiglia delle Flaviviradae. Poiché la struttura della proteasi NS3 è conosciuta possiamo utilizzare metodi avanzati di ricerca basati sulla struttura per identificare piccole molecole inibitrici della proteasi. I ricercatori hanno fatto significativi progressi in questa direzione; hanno infatti scoperto dei composti che inibiscono la proteasi dei virus che causano la Febbre Dengue e quella dell'Ovest del Nilo impedendone la replicazione almeno in culture da laboratorio. C'è però bisogno di scoprire ulteriori candidati ad essere delle medicine per aumentare la probabilità che questi vengano effettivamente approvati come medicinali per il trattamento dei virus. Per fare in modo che questo ulteriore sforzo abbia successo i ricercatori hanno deciso di utilizzare nuovamente la potenza computazionale di World Community Grid e hanno dato il via alla Fase 2 del progetto. La Fase 1 (completata nell'Agosto 2009) ha utilizzato il programma AutoDock per analizzare sistematicamente circa 3 milioni di piccole molecole; ne sono state identificate alcune migliaia che potrebbero interagire fortemente con la proteasi NS3 del virus. Questi calcoli hanno previsto la struttura verosimile delle piccole molecole, citate in precedenza, legate alla proteasi e hanno fornito dei valori preliminari in base ai quali discriminare se potrebbero essere degli inibitori della proteasi (risultato "positivo") o non legarsi affatto con essa. Sfortunatamente il 90-95% delle migliaia di risultati "positivi" della Fase 1 si sono dimostrati in laboratorio essere dei "falsi positivi". Ne consegue che è piuttosto inefficiente continuare a testare in laboratorio i risultati della Fase 1, sebbene i ricercatori del Dipartimento di Medicina dell'Università del Texas (UTMB, a Galveston, Texas, Stati Uniti) abbiano scoperto che diversi composti individuati dalla Fase 1 siano utili nelle ricerche in vitro e nelle analisi biochimiche. La Fase 2 del progetto mira a ridurre i "falsi positivi" della Fase 1. La Fase 2 utilizzerà il programma CHARMM (sviluppato da Martin Karplus e dal suo team ad Harvard) per testare con simulazioni di dinamica molecolare i legami creati dai risultati della Fase 1 e calcolarne accuratamente il valore dell'Energia Libera di legame. Questi calcoli dovrebbero predire meglio la possibilità di legame tra le piccole molecole candidate e la proteasi dei virus. Questo passaggio dovrebbe rimuovere molti "falsi positivi" dalla lista finale della Fase 1 e produrne una più ristretta e significativa. In seguito i test in laboratorio continueranno al UTMB in modo si spera più efficiente. Disponibilità di lavoro La natura della Fase 2, cioè il calcolo dell'energia libera di legame, richiede che ogni sistema molecola-proteasi passi attraverso 3 fasi sequenziali di calcoli, intervallate da analisi manuali. Ognuno di questi passaggi ha caratteristiche e necessità computazionali diverse. Negli intervalli tra un passaggio e l'altro è possibile che non ci sia lavoro disponibile; il lavoro quindi è da considerarsi intermittente, in contrasto con la maggior parte dei progetti di WCG. Si consiglia quindi di elaborare su altri progetti di WCG quando le WU di questo progetto non saranno disponibili. FightAIDS@Home E' un progetto di calcolo distribuito che ha base nel Laboratorio Olson all'Istituto di Ricerca Scripps (TSRI). Lo scopo è quello di utilizzare tecniche e software di simulazione biomedicale per cercare un modo di curare o almeno di prevenire la diffusione dell'AIDS e del HIV. Importanza È stato dimostrato più volte che la funzione di una molecola - una sostanza fatta di molti atomi - è influenzata dalla sua forma tridimensionale. L'oggetto dello studio di Olson è la proteasi dell'HIV, una componente fondamentale del virus che, se bloccata, impedisce al virus di maturare. Questi blocchi, conosciuti come inibitori delle proteasi, sono quindi un modo per evitare l'insorgere dell'AIDS e prolungare la vita. Il Laboratorio Olson sta usando metodi computazionali per identificare nuovi potenziali medicinali che abbiano la giusta forma e caratteristiche chimiche per bloccare la proteasi dell'HIV. Questo approccio generale è chiamato Sviluppo strutturale dei medicinali. L'HIV è un "replicatore impreciso" cioè continua ad evolversi in nuove varianti, alcune delle quali sono resistenti ai medicinali attuali. È quindi vitale che gli scienziati continuino la loro ricerca per nuovi e migliori farmaci per combattere questo "bersaglio in movimento". Gli scienziati sono in grado di determinare ,tramite esperimenti ,le forme di una proteina e di un farmaco separatamente, ma non sempre di entrambi quando combinati. Se gli scienziati conoscessero come una molecola di un farmaco si adatta nel sito attivo della proteina bersaglio, allora i farmacisti potrebbero capire come creare medicine ancora migliori, più efficaci di quelle esistenti. Approccio Per rispondere a queste sfide, il progetto della World Community Grid FightAIDS@Home utilizza un programma software chiamato AutoDock (letteralmente "autoaggancio") che è un insieme di strumenti in grado di predirre come le piccole molecole, quali quelle dei potenziali farmaci, si potrebbero legare o agganciare ad un recettore di una struttura tridimensionale conosciuta. La prima versione di Autodock fu scritta nel laboratorio Olson nel 1990 dal Dott. David S. Goodsell. Da allora, sono state rilasciate nuove versioni, sviluppate dal Dott. Garrett M. Morris, che aggiungono i risultati e le strategie di nuove scoperte scientifiche e che rendono il software computazionalmente più robusto, veloce e facile da usare per gli altri scienziati. Dall'inizio di questo progetto, la World Community Grid ha utilizzato una versione pre-rilascio di Autodock 4. Nell'agosto 2007 WCG ha cominciato ad utilizzare la nuova versione aperta al pubblico di Autodock 4 che è più veloce, più accurata, può gestire ricerche flessibili sulle molecole ed può inoltre essere usata per l'analisi dell'aggancio tra molecole. Autodock è utilizzato nel progetto per agganciare un grande numero di piccole molecole alla proteasi dell'HIV; le migliori molecole trovate per via computazionale vengono poi testate in laboratorio per valutare l'efficacia contro il virus dell'HIV. Storia FightAIDS@Home fu originariamente sviluppato dalla compagnia Entropia. Dal maggio 2003 però FightAIDS@Home ed Entropia terminarono la loro collaborazione e successivamente, nel novembre del 2005, il progetto passò alla World Community Grid e il software Entropia fu definitivamente abbandonato. FightAIDS@Home fa ora uso del software AutoDock. L'Istituto di ricerca Scripps ha presentato la sua prima pubblicazione scientifica sui risultati di FightAIDS@Home il 21 Aprile 2007 Help Conquer Cancer La missione di Help Conquer Cancer è di migliorare i risultati della cristallografia a raggi X per le proteine. Questo aiuta i ricercatori a capire la struttura delle proteine, e di conseguenza a migliorare la loro comprensione delle fasi iniziali, della progressione ed eventualmente del trattamento del cancro. Importanza Allo scopo di migliorare la comprensione del cancro e della sua cura, non solo devono essere scoperti nuovi approcci terapeutici capaci di identificare la malattia in fase di metastasi (cancro che si diffonde in altre parti del corpo), ma devono essere anche identificati i marcatori diagnostici (indicatori della malattia) che possono individuare uno stadio precoce della malattia. I ricercatori sono stati in grado di fare importanti scoperte studiando diversi tipi di cancro umano, anche quando avevano informazioni limitate o del tutto assenti sulle proteine implicate. Comunque, per una migliore comprensione e trattamento del cancro, è importante per gli scienziati scoprire nuove proteine coinvolte nel cancro, la loro struttura e la loro funzione. Gli scienziati sono concentrati specialmente su quelle proteine che potrebbero avere una relazione funzionale con il cancro. Queste sono proteine che sono o sovra-espresse o represse nel cancro, oppure proteine che si sono modificate o mutate in un determinato modo che si riflette in un loro cambiamento strutturale. Migliorare la cristallografia a raggi X permetterà ai ricercatori di determinare più velocemente la struttura di molte proteine coinvolte nel cancro. Questo porterà ad una migliore comprensione della funzione di queste proteine e consentirà a potenziali interventi farmacologici di curare questa malattia mortale. Help Cure Muscular Dystrophy - Phase 2 Lo scopo del progetto Help Cure Muscular Dystrophy - Phase 2 è di investigare sulle interazioni tra proteine, specialmente quelle che giocano un ruolo nelle malattie neuromuscolari con la speranza di sviluppare migliori trattamenti per la distrofia muscolare. Il progetto è la continuazione del predecessore Help Cure Muscular Dystrophy, entrambi finanziati dal programma Décrypthon. Importanza World Community Grid e ricercatori supportati dalla Décrypthon stanno studiando le interazioni proteina-proteina per più di 2.200 proteine la cui struttura è nota, puntando particolarmente su quelle coinvolte nelle malattie neuromuscolari. Il database di informazioni che verrà prodotto aiuterà i ricercatori a progettare molecole che inibiscano o migliorino il legame con particolari macromolecole, nella speranza di sviluppare migliori trattamenti per la distrofia muscolare e altre malattie neuromuscolari. Cos'è una malattia neuromuscolare e cos'è la distrofia muscolare? Malattia neuromuscolare è un termine generico usato per un gruppo di disturbi (più di 200 in tutto) che compromettono il funzionamento dei muscoli sia direttamente attraverso patologie muscolari (distrofia muscolare) che indirettamente attraverso patologie dei nervi. La maggior parte di queste è rara (colpiscono meno di una persona su 2000), hanno un'origine genetica (80%) e colpiscono sia i bambini che gli adulti. Queste malattie croniche portano ad una diminuzione della forza muscolare causando seri handicap nelle funzioni motorie (muoversi, respirare, ecc.). L'espressione della malattia è variabile; alcuni disturbi sono progressivi mentre altri rimangono stabili per parecchi anni e la stessa malattia può causare sintomi differenti da una persona all'altra. Nonostante gli avanzamenti nelle tecniche terapeutiche, attualmente non c'è nessun trattamento curativo disponibile per le persone affette da malattie neuromuscolari. Help Fight Childhood Cancer Lo scopo di Help Fight Childhood Cancer è quello di trovare farmaci che possano inattivare tre particolari proteine associate al neuroblastoma, uno dei tumori solidi più frequenti nei bambini. Identificare questi farmaci potrebbe potenzialmente rendere questa malattia molto più curabile quando combinata alla chemioterapia. Importanza Il neuroblastoma è uno dei più comuni tumori della prima infanzia ed è la più comune causa di morte nei bambini con tumori solidi. Se il progetto avrà successo potrebbe aumentare notevolmente il tasso di cura del neuroblastoma, fornendo un avanzamento nello studio di questa malattia che ha eluso sino ad ora tutti gli sforzi degli gli scienziati. Approccio Le proteine sono alla base di tutti processi della vita. Svolgono anche un importante ruolo nel progresso delle malattie come il cancro. Il progetto utilizza il software AutoDock per identificare nuovi potenziali farmaci che abbiano le giuste caratteristiche chimiche e di forma per bloccare tre proteine (TrkB, ALK e SCxx) che sono presenti in valori elevati o anormalmente mutate nei neuroblastomi più aggressivi. Se queste proteine verranno disattivate, gli scienziati ritengono che ci possa essere un alto tasso di guarigione tramite chemioterapia. Questo lavoro consiste di 9 milioni di esperimenti di chimica virtuale, ognuno dei quali richiederebbe ore per essere svolto su un singolo computer, per un totale di più di 8.000 anni di tempo su un singolo computer. World Community Grid svolge questi calcoli in parallelo e quindi accelera notevolmente il lavoro. Ci si attende che il progetto sia completato in due anni o meno. Human Proteome Folding - Phase 2 E' una continuazione del precedente progetto Human Proteome Folding. Scopo del progetto I due obiettivi più importanti del progetto sono: • ottenere strutture ad alta definizione di specifiche proteine umane e di proteine patogene • esplorare maggiormente i limiti della predizione della struttura delle proteine sviluppando ulteriormente il software di predizione strutturale Rosetta. In questo modo il progetto si indirizza verso due imperativi paralleli molto importanti, uno biologico e l'altro biofisico. Il progetto, che ha avuto inizio all' Institute for Systems Biology (ISB) e adesso continua al Dipartimento di Biologia e Scienza Computerizzata dell' Università di New York (NYU), raffinerà, usando il software Rosetta ma tenendo conto di un maggior dettaglio atomico, le strutture risultanti dalla prima fase del progetto. L'obiettivo della prima fase era di capire la funzione delle proteine. L'obiettivo della seconda fase è di incrementare la risoluzione della predizione per certi sottogruppi di proteine umane. Una migliore risoluzione è importante per molte applicazioni, tra cui l'identificazione attraverso modelli virtuali di bersagli per i medicinali e la loro modalità di attacco. Elaborando alcune proteine ben studiate su World Community Grid (come le proteine del lievito), la seconda fase servirà anche a migliorare la comprensione della fisica delle strutture proteiche e ad avanzare la conoscenza nella predizione delle strutture proteiche. Questo aiuterà anche gli sviluppatori di Rosetta a migliorare ulteriormente il software e l'affidabilità delle sue predizioni. Approccio HPF2 focalizzerà l'attenzione sulle proteine umane secrete (proteine nel sangue e negli spazi tra cellule). Queste proteine possono essere importanti per la comunicazione tra cellule e sono spesso degli indicatori chiave per fare una diagnosi. Queste proteine si sono rivelate utili anche come medicinali (quando sintetizzate e somministrate dai medici alle persone che ne sono carenti). Esempi di proteine secrete umane usate in cure terapeutiche sono l'insulina e l'ormone umano della crescita. Capire la funzione delle proteine secrete umane può aiutare i ricercatori a scoprire la funzione di proteine del sangue e di altri fluidi interstiziali. Il progetto guarderà anche allo studio delle proteine secrete patogene. Anche se ancora nella sua prima fase, HPF2 si incentrerà sul Plasmodium, l'agente patogeno che causa la malaria. I ricercatori sperano che l'alta risoluzione della predizione della struttura delle proteine secrete dalla malaria servirà da infrastruttura bioinformatica per quei ricercatori che stanno lavorando duramente in tutto il mondo per capire la complessa interazione tra gli ospiti umani e i parassiti della malaria. Benché esistano poche soluzioni miracolose e la biologia sia uno dei campi più complicati sulla Terra, i ricercatori pensano che questo lavoro aiuterà a capire le basi di questa interazione ospite-patogeno o perlomeno delle sue componenti. I ricercatori forniranno i risultati delle loro scoperte alla comunità scientifica e successivamente lavoreranno con la comunità per visualizzare, utilizzare e raffinare i dati. Questa comprensione potrebbe poi essere la base per impostare gli interventi. Infine, questo progetto congiunge i sui sforzi con NYU e ISB per sostenere una medicina predittiva, preventiva e personalizzata (dando per presupposto che queste proteine secrete siano degli elementi chiave per la medicina del futuro). E' troppo presto per dire quali proteine si scopriranno essere dei biomarcatori cioè sostanze talvolta trovate in quantità eccessiva nel sangue, altri fluidi corporei o tessuti, e che possono essere usate per indicare la presenza di qualche tipo di cancro. In ogni caso è chiaro che molte di esse saranno delle proteine secrete. Come per la prima fase del progetto, la potenza di World Community Grid sarà fondamentale per fornire rapidamente dei risultati ai ricercatori delle comunità biologiche e biomediche. IL CLIENT BOINC E' AMPIAMENTE CONFIGURABILE PER VENIRE INCONTRO ALLE PIU' SVARIATE ESIGENZE DI GESTIONE DEI PROPRI COMPUTER . Profili pre-impostati Avendo a che fare con una grande varietà di preferenze ci si potrebbe perdere tra i parametri. Per risolvere il problema World Community Grid fornisce impostazioni precostruite per gestire il proprio computer: • • • • Standard (default) Minimum Impact (Impatto minimo) Maximum Output (Massimo impegno) Power Saving (Risparmio energetico) Se non ci sono degli impedimenti la scelta di Maximum Output è la migliore. Quella Standard è preferibile per i computer portatili che potrebbero avere problemi di surriscaldamento. Il profilo Power Saving è fatto apposta per quei computer in cui World Community Grid va in conflitto con le impostazioni di sleep mode del computer. Vediamo quali sono i parametri pre-impostati per i vari profili: Preferenze Usa non più del X% del tempo CPU Elabora mentre il comuter è in uso: Elabora solo dopo che il computer è inutilizzato per X minuti Ferma l'elaborazione dopo che il Standar d 60% Si Minimum Impact 60% No Maximum Output 100% Si Power Saving 60% Si – 5 minuti – – Mai Mai Mai 20 minuti computer è inutilizzato per X minuti Lascia le applicazioni in memoria No No Si No quando sono in pausa Usa non più del X% della memoria 50% 40% 75% 50% quando il computer è in uso Usa non più del X% della memoria 75% 60% 90% 75% quando il computer è inutilizzato Usa non più del X% della memoria 50% 30% 75% 50% virtuale Sui computer multiprocessore, usa – – 100% – al massimo il X% dei processori In ogni caso questi profili possono essere bypassati dalla scelta di un profilo personale (Custom Profile). Preferenze locali Queste impostazioni possono anche essere scelte sul pannello di impostazioni del proprio computer, andando sul BOINC Manager in Visualizzazione avanzata nel menu Avanzate e scegliendo Preferenze. Le impostazioni fatte sul computer sovrascrivono quelle fatte sul sito di WCG (dalla versione 5.10 in poi). Se si salva un profilo personale i cui valori sono uguali a uno dei profili pre-impostati, WCG memorizza i dati del profilo pre-impostato corrispondente più le altre impostazioni effettuate. Ciò significa che alla successiva visita alla pagina dei profili si vedrà spuntata l'opzione corrispondente di un profilo pre-impostato: questo aiuta l'utente a ricordare quale è stata la sua scelta di fondo. Le preferenze attualmente impostate per il computer vengono riportate al lancio di BOINC nella scheda dei Messaggi. Le linee da guardare sono per esempio: 25-Aug-2008 13:51:46 [---] General prefs: from World Community Grid (last modified 29-Jul-2008 18:31:51) 25-Aug-2008 13:51:46 [---] Computer location: work 25-Aug-2008 13:51:46 [---] General prefs: using separate prefs for work 25-Aug-2008 13:51:46 [---] Reading preferences override file L'ultimo messaggio indica che, come detto in precedenza, le preferenze locali "comandano" su quelle impostate sul sito di WCG. Una delle poche eccezioni è rappresentata dal fatto che in locale non si possono scegliere i progetti di WCG a cui partecipare, può essere fatto solamente sul sito. Una volta che l'utente ha impostato le preferenze locali, queste rimangono memorizzate stabilmente. WORLD COMMUNITY GRID: PRESTIAMO LA NOSTRA INASPETTATA POTENZA DI CALCOLO-Alice Giarolo World Community Grid è un’associazione non governativa, che lavora in ambito scientifico sfruttando le possibilità offerte dall’informatica distribuita per sostenere alcuni progetti in campo medico e più recentemente anche in ambito ambientale, che devono rispondere alle seguenti caratteristiche: - avere un’effetto diretto e visibile nella risoluzione di problemi che possano, una volta risolti, giovare all’intera umanità, - essere condotti da organizzazioni pubbliche o da associazioni senza scopo di lucro, - essere d’interesse e di dominio pubblico, - essere suscettibili di essere accelerati grazie all’utilizzo della tecnologia dell’informatica distribuita. Alcuni esempi di domini di studi potenziali sono: - la ricerca sulle malattie infettive esistenti: sviluppo dei trattamenti contro HIV/AIDS, le malarie, le SARS (sindromi respiratorie) etc… - Genomica e malattie: studio sulle funzioni delle proteine codificate per il gene umano e sulle loro implicazioni possibili nel trattamento delle malattie correnti. - Ricerche sul clima: metereologia e prevenzione di situazioni estreme, inquinamento etc… .L’informatica distribuita: un accenno all’informatica distribuita è necessario per evitare di pensare che questa tecnologia utilizzata da World Community Grid nello sviluppo dei propri progetti sia una tecnologia «futurista». Excursus storico: l’informatica distribuita si sviluppa attorno agli anni ‘80, optando per un modello di tipo distributivo, che si presenta come la naturale evoluzione del modello centralizzato che si era sviluppato attorno agli anni ‘70. La nuova tendenza consiste nel collegare in rete un gran numero di elaboratori ( e quindi di utenti) che si possono trovare anche in località geograficamente lontane. Il modello centralizzato, chiamato anche modello time-sharing, prevedeva invece il collegamento di molti utenti ad un unico elaboratore molto potente attraverso dei terminali, in questo modo tutti gli utenti di un ufficio o di un centro di ricerca potevano condividere i programmi, i dati e le periferiche collegate all’elaboratore. I problemi di questo modello sono sorti quando aumentando il numero degli utenti aumentavano le esigenze di calcolo. I vantaggi che il sistema distributivo (insieme di risorse computazionale collegate tra loro attraverso una rete) apporta possono essere riassunti brevemente in questi punti: 1) decentrazione del calcolo, 2) distribuzione dell’attività, 3) condivisione che comporta un utilizzo ottimale delle risorse, 4) comunicazione, 5) cooperazione tra utenti/programmi. Ad interessare particolarmente World Community Grid è la potenza massiva di calcolo che deriva dal sistema creato con l’informatica distributiva, che sorpassa di molto quella di efficienti supercalcolatori da sempre impiegati per le costosissime ricerche in ambito scientifico. In questo modo è possibile scindere il lavoro in «piccole unità» che possono essere trattate simultaneamente, facendo sì che il tempo di ricerca si riduca da qualche anno a qualche mese. Per rendersi conto delle reali possibilità di questo metodo di lavoro e dell’implicito guadagno di tempo, basta fare riferimento al primo progetto sostenuto da World Community Grid ,incentrato sul lavoro di identificazione delle proteine prodotte dai geni umani. Queste informazioni consentono agli scienziati di comprendere come certe anomalie a livello delle proteine possano provocare delle malattie, facilitandone anche la scoperta del relativo trattamento. Già nel 2003, grazie all’informatica distributiva, dopo solo 3 mesi di lavoro la Comunità Scientifica ha potuto identificare 44 trattamenti possibili contro il vaiolo. Questa tecnologia ha inoltre il chiaro vantaggio di essere meno costosa rispetto all’impiego dei supercalcolatori, tanto da poter consentire un miglior utilizzo dei fondi e garantire che gli stessi risultati ottenuti siano disponibili a prezzi molto più accessibili. Questo discorso è particolarmente importante per quanto riguarda il costo dei farmaci che spesso sono molto elevati poichè le case farmaceutiche lucrano sul possesso dei brevetti. Mentre , come abbiamo visto , i progetti di World Community Grid , sono senza scopo di lucro e a disposizione dell'intera umanità. . Presentazione dei progetti di World Community Grid: Computing for Clean Water Active The Clean Energy Project - Phase 2 Active Help Cure Muscular Dystrophy - Phase 2 Active Help Conquer Cancer Active Human Proteome Folding - Phase 2 Active FightAIDS@Home Active Discovering Dengue Drugs - Together - Phase 2 Intermittent Help Fight Childhood Cancer Intermittent Influenza Antiviral Drug Search Intermittent The Clean Energy Project Intermittent Discovering Dengue Drugs - Together Intermittent Beta Testing Intermittent Nutritious Rice for the World Completed AfricanClimate@Home Completed Help Cure Muscular Dystrophy Completed Genome Comparison Completed Help Defeat Cancer Completed Human Proteome Folding Completed Tra tutti questi numerosi progetti, cerchiamo di analizzare più dettagliatamente quelli che hanno avuto o stanno avendo maggior rilevanza in campo medico. La cosa, a mio avviso, estremamente importante per coloro che vogliono comprendere a pieno il lavoro di questa associazione è che per ciascuno di questi progetti è possibile ottenere il rapporto dello stato di avanzamento, con una frequenza giornaliera e in più è possibile avere accesso ad un forum per inviare commenti o questioni relative al progetto che interessa maggiormente. Help Conquer Cancer La missione del progetto Help Conquer Cancer è quella di migliorare la realizzazione della cristallografia a raggi X delle proteine, ( tecnica che consente di rilevare le posizioni tridimensionali precise della maggior parte degli atomi presenti in una molecola di una proteina), cosa che aiuterebbe i ricercatori oltre che ad annotare le parti sconosciute delle catene proteiche presenti all’interno dell’organismo umano, soprattutto a comprendere la nascita, la progressione e il trattamento relativo al cancro. L’importanza di questo progetto deriva dalla sua capacità di influenzare in maniera significativa la comprensione del cancro e dei suoi possibili trattamenti, essendo estremamente utile per la scoperta di nuovi approcci terapeutici capaci di determinare le metastasi, ma anche per identificare alcuni marcatori diagnostici (degli indicatori della malattia) capaci di riconoscere le prime fasi della malattia. I ricercatori, anche quando possedevano informazioni pressochè inesistenti sulle proteine cancerogene erano riusciti a fare delle scoperte importanti circa lo studio di più cancri umani ma, per riuscire a comprendere meglio e trattatre con sempre maggior efficacia questa malattia, è per loro necessario scoprire nuove proteine implicate nel cancro. Una delle difficoltà nello studio di queste proteine suscettibili di avere una relazione funzionale con il cancro è che sono molto numerose e talvolta assenti nella manifestazione di cancri o presenti con una struttura modificata. Il miglioramento della cristallografia a raggi X permetterà ai ricercatori di detrminare più rapidamente la struttura di numerose proteine legate al cancro e in più permetterà di comprenderne meglio la funzione e di portare a delle intervenzioni farmaceutiche che potenzialmente siano in grado di trattare questa malattia mortale. Fights AIDS@HOME L’importanza di questo progetto è dovuta al fatto che attualmente non esiste rimedio contro il virus dell’immunodeficenza umana (HIV), infatti è possibile solamente un trattamento composto da più tipi di farmaci spesso del tutto inefficaci.. La missione di questo progetto, il cui fautore è il professore Arthur J.Olson dell’ instituti The Scripps Research Institute (TSRI), è il conseguimento, attraverso dei mezzi informatici, di nuovi farmaci anti- HIV a partire dallo studio sulle strutture molecolari. È stato infatti più volte dimostrato che la funzione di una molecola è legata alla sua forma tridimensionale, in virtù di questo l’obiettivo del dottor Olson è l’identificazione della proteasi dell’HIV, cioè una « macchina » molecolare che ha una funzione chiave nello sviluppo del virus che una volta bloccata impedirebbe a quest’ultimo di arrivare a maturazione. Questi bloccanti chiamati inibitori di proteasi costituiscono uno strumento per impedire all’ AIDS di manifestarsi e dunque di prolungare la vita di coloro che sono affetti dal virus. I metodi informatici utilizzati nel laboratorio di Olson identificano dei nuovi farmaci che hanno in potenza la forma e le caratteristiche chimiche appropriate per bloccare la proteasi dll’HIV cioè farmaci capaci di andare ad interferire con il ciclo replicativo del virus bloccando per l’appunto l’attività dell’enziama proteasi. Questo approccio viene chiamato generalmente “Structure-Based Drug Design” cioè sviluppo di farmaci che dipende dalla calibratura virtuale che si fa sulle strutture molecolari e secondo la National Institute of General Medical Sciences, ha già avuto enormi ripercussioni sulla vita di persone affette da AIDS. La sfida supplementaria deriva dal fatto che HIV è un « cattivo copiatore » e quindi evolve costantemente in nuove varianti, alcune delle quali sono resistenti ai farmaci attualmente disponibili. Per questo è vitale che gli scienziati possano procedere nelle loro ricerche di nuovi trattamenti sempre più efficaci per combattere questa terribile malattia. Emerge anche il problema dovuto al fatto che gli scienziati sono capaci di determinare sperimentalmente le forme di una proteina e di un farmaco separatamente ma quasi mai le forme delle due insieme. Se gli scienziati fossere in grado di sapere come la molecola del farmaco si incastra nel sito attivo della proteina « bersaglio » i chimici sarebbero a loro volta in grado di creare dei farmaci migliori e più efficaci di quelli esistenti. Per ottenere i suoi obiettivi il progetto FightAIDS@Home della World Community Grid sfrutta un programma informatico particolare che si chiama AutoDock, sviluppato nella sua prima versione nel laboratorio del professor Olson. Auto Dock è in grado di predire il modo in cui delle piccole molecole, quelle dei farmaci candidati, possano legarsi o « ancorarsi » a un recettore di una struttura 3D conosciuta (proteina). Le versioni successive hanno aggiunto un grado di di comprensione e di strategie scientifiche supplementari alla prima versione di Auto Dock rendendolo più robusto dal punto di vista dei calcoli e più rapido e semplice sul piano dell’utilizzo. Inoltre la nuova versione (2007) consente di gestire delle molecole mirate flessibili, cosa che permette al programma di essere utilizzato anche per l’analisi dell’interazioni tra proteina e proteina. Una volta identificate le migliori molecole attraverso il calcolo informatico, queste vengono selezionate e testate in laboratorio circa la loro efficacia contro il virus HIV. Unendo le loro forze l’istituto The Scripps Research Institute, e la World Community Grid, con il loro numero sempre crescente di membri che vi partecipano, potranno trovare migliori trattamenti in tempi sempre più rapidi. Help Fight Childhood Cancer Stato del progetto e risultati: Informazioni sul progetto Help Fight Childhood Cancer può essere trovata su queste pagine, su l'Università di Chiba Help Fight Childhood Cancer http://www.m.chibau.ac.jp/class/bioinfor/wcg/e/hfcc_e/index.html e su Help Chiba Cancer Center's Fight Childhood Cancer http://www.chiba-cc.jp/test/inst/eng/project/ibm_wcg.html Gli ultimi aggiornamenti di stato si possono trovare anche a questo sito. Per discutere o porre domande su questo progetto, visita la Guida Fight Childhood Cancer Forum http://www.worldcommunitygrid.org/forums/wcg/listthreads?forum=400 . Missione La missione del progetto Help Fight Childhood Cancer è quello di trovare farmaci che possono disabilitare tre proteine particolari associate al neuroblastoma, uno dei tumori più frequenti nei bambini . Identificare questi farmaci potrebbe rendere la malattia più curabile se combinata con chemioterapia. Significato Il neuroblastoma è uno dei tumori più comuni che si verificano nella prima infanzia ed è la causa più comune di morte nei bambini con tumori solidi. Se questo progetto avrà successo, potrebbe incrementare notevolmente il tasso di cura per il neuroblastoma, offrendo la svolta per questa malattia che ha eluso gli scienziati finora. Approccio Le proteine (molecole che sono un insieme di atomi legati) sono gli elementi costitutivi di tutti i processi della vita. Essi inoltre svolgono un ruolo importante nel progresso delle malattie come il cancro. Gli scienziati hanno identificato tre proteine coinvolte in particolare con il neuroblastoma, che, se disabilitate, potrebbero rendere la malattia più curabile con i metodi tradizionali come la chemioterapia. Questo progetto sta eseguendo esperimenti di chimica virtuale tra queste proteine e ciascuno dei tre milioni di candidati farmaci che gli scienziati ritengono potrebbero bloccare le proteine coinvolte. Un programma per computer chiamato AutoDock verificherà se la forma della proteina sia adeguata a disattivare la proteina tumorale. Questo lavoro consiste di 9 milioni di esperimenti di chimica virtuale per un totale di oltre 8.000 anni di tempo al computer. La forza di World Community Grid è di eseguire questi calcoli in parallelo e quindi accelerando gli sforzi in modo drammatico. Il progetto dovrebbe essere completato in due anni o meno. Una richiesta di collaborazione di cui sono protagonisti i nostri personal computer Da quanto detto sulla valenza dell’informatica distributiva e sui progetti dell’ associazione presa in esame, è evidente che la ricerca scientifica ha bisogno di effettuare calcoli sempre più complessi per risolvere i grandi problemi umanitari della nostra epoca. Questi calcoli possono durare moltissimi anni senza una potenza di calcolo adatta, per questo il fine di World Community Grid è quello di mutuare la potenza di calcolo inutilizzata da tutti i PC volontari e di creare una vastissima griglia di calcolo scientifico a servizio di questi progetti di respiro universale. Quello che viene richiesto a chiunque possieda un PC è di donare il tempo durante il quale questo rimane acceso a dei progetti di questo tipo; per farlo ,World Community Grid offre gratuitamente il programma necessario, che una volta installato ci consente di divenire membri di questa associazione e di incrementarne le effettive potenzialità. In questo modo si dona alla ricerca parte della potenza di calcolo del nostro computer, quella potenza che nel momento in cui noi siamo connessi a internet per svolgere una qualsiasi attività rimarebbe comunque inutilizzata. Una volta installato il programma e ogni qualvolta questo viene attivato è possibile per l’utente visualizzare cosa World community Grid sta svolgendo con esso. Questo è indice di garanzia e trasparenza nei confronti di colui che sottoscrive e inoltre aumenta il grado di partecipazione al progetto dei membri sottoscriventi potendo loro stessi « verificare » sullo schermo l’efficacia del tempo prestato. Dal momento che questa associazione non può che essere sostenuta dalle nostre «donazioni » vi invito caldamente a prendere visione del sito: www.worldcommunitygrid.org . E SE VOLETE PARTECIPARE IN UN TEAM , IL NOSTRO TEAM DOTT ARI E' IN CORSA PER IL SECONDO POSTO NAZIONALE