Zweitschnellster Supercomputer liefert Erklärung für Covid-19

Die Erforschung des Virus', der für die Covid-19-Epidemie verantwortlich ist, hat eine so hohe Priorität, dass viele andere Zeit-Slots auf Super­com­pu­tern freigeräumt wurden. Und das lohnt sich durchaus, wie ak­tuelle Ver­öf­fent­lichungen aus den USA zeigen. Am Oak Ridge National Lab in Tennessee hatte man vor einigen Wochen das System "Summit" auf das Virus angesetzt. Der Rechner verfügt über mehr als 2,4 Millionen Re­chen­ker­ne und kommt so auf eine Gesamtleistung von rund 200 Petaflops. Das macht ihn ak­tu­ell zum schnellsten Computer der USA und zur zweitschnellsten Maschine der Welt.
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Trotzdem stand Summit vor einer gewaltigen Auf­gabe. Rund 17.000 ein­zelne gene­tische Pro­ben des Virus' ließen Wissen­schaftler im Detail auf­schlüs­seln und auf die Wir­kung ihrer In­for­ma­tio­nen hin simu­lieren. Eine solche Menge ist letzt­lich nötig, um nicht nur ein Bei­spiel-Erb­gut zu ent­schlüs­seln, sondern auch gleich einen Ein­druck von der Gesamt­population mit den stän­dig stat­tfindenden Mutationen zu bekommen. Um die Rechen­arbeit zu erledigen, war dann sogar ein so schnelles System wie Summit immerhin eine Wo­che lang beschäftigt, wie das US-Magazin Ele­men­tal berichtet.

Anschließend dauerte es dann noch einige Zeit bis die umfangreichen Datenbestände, die aus dem Rechner herausfielen, zu sichten und zu analysieren. Das Ergebnis zeigte aber, dass die Arbeit sich lohnte. Es gab einen regelrechten "Eureka-Moment", so Daniel Jacobson, der die biologischen Forschungen am Oak Ridge leitet. Am Ende der Arbeit konnten die beteiligten Wissenschaftler eine neue Theorie veröffentlichen, wie Covid-19 genau im Körper wirkt. Diese erklärt auch eine Reihe recht bizarrer Symptome, die bisher noch Rätsel aufgaben. Und das Wichtigste: Die Resultate verwiesen auch auf eine ganze Reihe möglicher Therapie-Ansätze, von denen einige auf bereits erprobten Medikamenten beruhen.

Hormon-Flut öffnet Türen

Durch die Analyse Summits lässt sich nun bes­ser erklären, wie Covid-19 sich durch den in­fi­zier­ten Körper ar­bei­tet. Klar war, dass das Vi­rus an den ACE2-Rezep­toren in der Nase be­ginnt und an­schließend Organe be­fällt, in de­nen es eben­falls viele ACE2-Rezeptoren gib - Darm, Nieren und Herz. Eine genaue Analyse des Erb­gutes zeigte nun zusätzlich auf, wie es den Kör­per dazu bringt, auch kleinere ACE2-Be­stän­de so aufzu­schließen, dass dann bei­spiels­wei­se auch die Lungen, in denen die Re­zep­to­ren ver­gleichs­wei­se wenig vorhanden sind, befallen werden können.

Covid-19 bedient sich dafür des Hormons Bradykinine, das eigentlich für die Regulierung des Blutdrucks verantwortlich ist. Das Virus sorgt dafür, dass der Körper regelrecht mit Bra­dy­ki­ni­ne überschwemmt wird, was dann zu einer ganzen Reihe von Effekten führt, die man bei schweren und tödlichen Krankheitsverläufen sehen kann. Insofern scheint es aktuell ein Schlüs­sel für rettende Maßnahmen zu sein, das Hormon frühzeitig unter Kontrolle zu bringen - wofür es bereits verschiedene Medikamente gibt. Infografik Supercomputer: Summit hat die Power von 81.000 Playstations Siehe auch: