使用 GPU 推動的藥物研發作業如何找出新的抗癌標靶藥物

作者 Liz Austin

現在各大藥廠的競賽是掌握細胞突變如何引發癌症的關鍵資訊。癌症每年造成全球數十萬人死亡,是美國第二大死因。

加州大學聖地牙哥分校助理教授 Rommie Amaro 是這場競賽的發起人,她使用高性能電腦來研究如何中斷細胞突變的過程。

Amaro 將重點放在使用有 GPU 加持的先進分子動力學模擬內容來研發抗癌藥物,而這項成就讓她獲得 NVIDIA 基金會「Compute the Cure」計劃頒發的二十萬美元獎助金

「電腦運算能力的長足進步,創造出這個藥物研發的嶄新架構。」Amaro 在本週 GPU 科技大會的演講活動上,對聽眾這麼說。

她最新的研究成果包括使用電腦模擬內容,取得「p53」腫瘤抑制基因蛋白質的多種形狀。「p53」是調節正常細胞生長的重要物質,又被稱為「基因的守護者」。

在健康狀態下的「p53」有助於細胞修復,如果損傷太嚴重也會啟動讓細胞死亡的機制。「p53」未正常運作或發生突變時,平常會遭到攻擊的癌症細胞就會逃走。

Amaro 說:「P53 通常是具防護功能的細胞,但在五成以上的人類癌症裡,要是這個細胞受損,就會出現腫瘤。」

電腦模擬內容不只取得產生蛋白質的過程,還有它們在人體裡的運作方式。在搭載 GPU 的電腦上運行的模擬內容,顯示新的「結合位置」,或許能協助癌症研究人員開發新的藥物,在「p53」發生突變未正常運作時,能「重新啟動」它的功能。

電腦運算能力讓她「在六個月裡發現重新啟動『p53』功能的成分,這是過去二十年的研究成果總合。」她說。「這充分展現開發模型的實力。」

她的團隊建立可共享的電腦輔助藥物研發工作流程,其它研究人員就能延用這個方法去研發新的標靶藥物,或是自己再進行一次相同的研究工作。目標:加快研發更安全的抗癌新藥。

「癌症是一項極為複雜又棘手的疾病,得花費許多人力去找出治療方法。」Amaro 說。