Dossier Covid-19

Der Ausbruch des Coronavirus Covid-19 ist offiziell eine Pandemie. Aber die Geschichte hat uns gelehrt, dass die Menschheit genau in diesen Momenten zu kreativen Lösungen kommt. Innovation Origins berichtet darüber täglich im Dossier Covid-19.

Ein österreichisches Start-up will zwei Milliarden mögliche Wirkstoffe gegen Covid-19 screenen. Es handelt sich um das weltweit größte computerbasierte Screening-Projekt. Möglich wird dies durch die Kooperation mit Google und Harvard Medical School.

Covid-19 breitet sich mit rasender Geschwindigkeit aus und die Suche nach einem Wirkstoff ist ein Wettlauf mit der Zeit. Die Neuentwicklung von Wirkstoffen ist durch die notwendigen Zulassungsverfahren zeitintensiv. Höhere Erwartungen setzt man deshalb in das Screening vorhandener Wirkstoffe, welche die Zulassungsverfahren schon hinter sich haben und schneller zur klinischen Anwendung kommen können.

Covid-19, Wirkstoffe, Screening

Coronavirus (c) Innophore

Foto: Im Bild ist Main Pro (M(PRO)) zu sehen, eines der relevanten Moleküle im Coronoavirus.

Das Start-up Innophore sorgte schon Ende Januar für Aufsehen, als es in kürzester Zeit Vorschläge für geeignete vorhandene Wirkstoffe gegen Covid-19 machen konnte. Grundlage war ihre auf Big Data und künstlicher Intelligenz basierende Suchmaschine, die schnell und kostengünstig Enzyme und Wirkstoffe finden kann.

In der Zwischenzeit wurden noch weitere vielversprechende Wirkstoffe identifiziert.

Aber dennoch berge das neue Screening-Projekt großes Potential weitere geeignete Kandidaten zu finden, so Professor Arthanari von der Harvard Medical School. Das renommierte Forschungsinstitut bringt sein erst kürzlich publiziertes Verfahren Virtual Flow in das Projekt ein. Das computerbasierte Verfahren ermöglicht das Screening der einzelnen Wirkstoffe.

Enorme Datenmengen

Die Suchmaschine von Innophore unterstützt den Virtual Flow-Prozess von Harvard, indem sie mit ihrer patentierten 3D-Punktwolken-Technologie unzählige Ansatzpunkte simuliert und diese mit Hilfe von künstlicher Intelligenz filtert.Konkret ist dies auf den auf Cavities (Rezeptoren) basierenden Ansatz von Innophore zurückzuführen. Dieser besteht aus Rezeptoren der Proteine, die als Target gelten; und diese Rezeptoren sind es, welche durch die 3D-Punktwolken extrem gut aufbereitet werden.

Wie Professor Arthanari anmerkt, sei die Kombination der 3D-Punktwolken-Technologie mit großflächigem, virtuellem Screening und enormer Rechenleistung sehr vielversprechend.

Laut Christian Gruber, dem Geschäftsführer von Innophore bergen die Simulationen zwei große Herausforderungen: Die Beschaffung der Daten der zwei Milliarden Wirkstoffe und die notwendigen Rechenkapazitäten. Er gehe derzeit von 100 Milliarden Einzelsimulationen aus. Jeder potenzielle Wirkstoff werde einzeln gescreent. Das Screening wird mit Hochdruck betrieben, ein Zeitrahmen sei jedoch noch nicht absehbar.

Möglich wird die Bewältigung der hohen Datenmengen durch die Google-Mutter Alphabet, die unlimitierte Rechenleistung ihrer Google-Cloud freigibt. Auch der Vienna Scientific Cluster, eine Kollaboration mehrerer österreichischer Universitäten, stellt Ressourcen seiner Supercomputer zur Verfügung.

Die Zusammenarbeit mit Harvard Medical School ergab sich durch die von Innophore Ende Februar 2020 gegründete Plattform fastcure.net, in der sich seither europäische und globale Forschungspartner zusammengeschlossen haben. Fastcure steht für fully applied structuring targeting coronavirus using repurposing efforts. Die Plattform wird von der Universität Graz koordiniert. Ein weiterer österreichischer Projektpartner ist das Austrian Center of Industrial Biotechnology (acib).