Forscher haben ein VR-Software-Framework entwickelt, das den Blick in den Virus ermöglicht. Wie hilft VR beim Kampf gegen COVID-19?

Forscher der britischen Universität Bristol wollen die Corona-Pandemie mit Virtual Reality (Guide) bekämpfen. Die Visualisierung der Virus-Struktur in einer VR-Umgebung soll helfen, potenzielle Wirkstoffe zu analysieren.

Virtual Reality ermöglicht Blick in den Virus

Professor Adrian Mulholland und sein Team von der Bristol’s School of Chemistry haben mit Narupa ein Open-Source-Software-Framework entwickelt, das mit allen gängigen VR-Brillen (Vergleich) benutzt werden kann. Damit gelang es ihnen, eine 3D-Modellstruktur des SARS-CoV2 Mpro zu erstellen.

So sehen die 3D-Modelle der Mpro-Strukturen in der Narupo-VR-Umgebung aus.

So sehen die 3D-Modelle der Mpro-Strukturen in der Narupa-VR-Umgebung aus. | Bild: University of Bristol

SARS-CoV2 ist der neue Coronavirus, der als Erreger der COVID-19-Pandemie identifiziert wurde. Mpro ist seine virale Hauptprotease, die an der Vervielfältigung des Virus beteiligt ist. Hier sehen viele Wissenschaftler das wichtigste Therapie-Ziel. Die Universität Lübeck war maßgeblich an der Aufklärung der Hauptproteasen-Struktur beteiligt.

In der VR-Umgebung betreten Nutzer das Innere der Hauptprotease von SARS-CoV2. Moleküle, die sich an das Enzym binden, können so auf atomarer Ebene detailgetreu visualisiert werden. Dadurch kann gezeigt werden, ob und wie ein potenzielles Wirkstoffmolekül in das Enzym passt und somit die Verbreitung des Virus unterbinden könnte.

Narupa soll bei der Prüfung neuer Wirkstoffe helfen

Mulholland, Hauptautor der Studie, erklärt: “Wir haben gezeigt, dass interaktive Virtual Reality modellieren kann, wie sich virale Proteine und Inhibitoren an das Enzym binden. Forscher können dieses Werkzeug nutzen, um zu verstehen, wie das Enzym funktioniert, und auch um zu sehen, wie potenzielle Medikamente in das Enzym passen. Dies sollte bei der Entwicklung und Prüfung neuer potenzieller Wirkstoffkandidaten helfen. Wir teilen diese Modelle mit der gesamten Gemeinschaft”.

Gegenwärtig gebe es global zahlreiche Bemühungen zur Identifizierung von Wirkstoffkandidaten für COVID-19, so Mulholland. Die iMD-VR-Instrumente seines Teams würden eine virtuelle Zusammenarbeit von Arzneimittelforscher weltweit ermöglichen und helfen, die Wirkung potenzieller Wirkstoffkandidaten vorherzusagen.

Cloud Computing: Chance für internationale Kooperationen

Mulholland sieht auch in der Zusammenarbeit über Cloud Computing eine große Chance im Kampf gegen COVID-19: “Mit Cloud Computing können sie ein Problem der Arzneimittelentdeckung gemeinsam angehen, wenn sie sich an verschiedenen Orten befinden – möglicherweise sogar in verschiedenen Ländern – und gleichzeitig in derselben virtuellen molekularen Umgebung arbeiten.”

Die Studie wurde vom britischen Forschungsrat für Ingenieur- und Physikwissenschaften (EPSRC), der Gelehrtengesellschaft Royal Society und der britischen Gesellschaft für antimikrobielle Chemotherapie (BSAC) unterstützt. Die Cloud-Technik wurde von Oracle for Research bereitgestellt.

Titelbild & Quelle: University of Bristol

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