Приз за прорыв Сегодня Фонд объявил о присуждении награды в размере 21,75 миллиона $ за различные научные достижения. Одним из них, в частности, является кроссовер науки и техники: премия в размере 3 млн. долларов Дэвиду Бейкеру, работа которого за последние 20 лет помогла подтвердить идею о том, что компьютеры могут помочь нам понять и создать сложные молекулы, такие как белки, – а последняя такая молекула может привести к к новым методам лечения COVID-19.
Бейкер является главой Института дизайна белков Вашингтонского университета и на протяжении двух десятилетий помогает исследовать и определять область компьютерной молекулярной биологии. Его лаборатория разработала программное обеспечение Rosetta для моделирования чрезвычайно сложной сворачивания и других взаимодействий белков, а также распределенную вычислительную сеть FoldIT для распространения задачи среди активных ученых-граждан.
Как говорит Бейкерс: «Мы могли бы подождать еще миллион лет, пока белок, который нам нужен, эволюционирует, или мы могли бы разработать его сами».
Премия присуждается специально за «За разработку технологии, которая позволила создать белки, никогда ранее не встречавшиеся в природе, включая новые белки, которые могут быть использованы для лечения заболеваний человека». Это подтверждает роль Бейкера и его коллег в технологии в целом, но его последняя работа может оказаться наиболее значимой: это сделанная на заказ молекула, созданная специально для того, чтобы притупить острые всплески нового COVID-19.
Это молекулярный эквивалент надевания ножен на меч. Проблема только в том, что у меча нет ножен – его нужно сделать самому. И это намного сложнее, чем кажется, поскольку существует множество факторов, влияющих на то, как аминокислоты, атомы и связи взаимодействуют между ними. К счастью, это именно та проблема, которую Бейкер и его команда создают платформу для решения.
Красная молекула – это мини-связка, прикрепленная к синему белку COVID-19. Кредиты изображений: Дэвид Бейкер / UW
«Мы разработали общие методы проектирования для создания белков с нуля, которые по форме и химическим свойствам дополняют произвольные целевые участки», – сказал Бейкер TechCrunch. «Мы просто указали на вирусный всплеск!»
Белки «de novo», созданные и протестированные командой, прочно связываются со спайковым белком и не отпускают – отсюда и их название «гиперстабильные мини-связки». Это не чудодейственное лекарство, но это может стать началом терапевтического подхода, который выводит из строя метод распространения вируса – разумеется, после того, как он будет должным образом протестирован.
«Разработанный белок, описанный в опубликованной сегодня статье Science, выглядит очень многообещающим, – сказал Бейкер. «Мы проводим доклинические эксперименты, чтобы определить, может ли это быть эффективным лекарством в том виде, в каком он есть, или его необходимо модифицировать».
Он также отметил, что «игроки FoldIT и участники Rosetta @ home внесли важный вклад в наши усилия по борьбе с COVID», так что хорошая работа, если вы жертвовали компьютерные циклы проекту.
Вы можете увидеть множество других призов, присужденных в этом году по таким темам, как математика и фундаментальная физика, в новостной публикации фонда здесь.
Фонд Breakthrough Prize Foundation был первоначально создан благодаря усилиям (и казне) Юрия и Джулии Мильнер, а спонсорами премии в области наук о жизни являются Сергей Брин, Присцилла Чан и Марк Цукерберг, Пони Ма и Энн Войчицки.