A metà novembre 2020 HPC5 ha reso possibile il più complesso esperimento di supercalcolo molecolare mai realizzato per identificare nuove terapie contro il virus. Tutto si è svolto nei modi e nei tempi previsti, producendo il più grande studio al mondo sull'interazione del virus con possibili farmaci. I dati sono in corso di elaborazione e i risultati saranno messi liberamente a disposizione della comunità scientifica.
L’attività sperimentale, denominata Fast Track phase, è partita la sera di venerdì 19 novembre e si è conclusa nella mattinata di lunedì 21 novembre, per un totale di 60 ore di elaborazione. L’obiettivo era testare le interazioni di 71,6 miliardi di molecole su 15 "siti attivi" del virus. In totale, quindi, sono stati elaborati 1074 miliardi di interazioni pari a 5 milioni di simulazioni al secondo. L’esperimento ha generato 65 TeraByte di risultati e cioè 4,33 TB per ogni sito di SARS-CoV2 analizzato.
Per fare queste operazioni, hanno lavorato ininterrottamente 1.500 nodi di HPC5. In totale, il supercomputer ha schierato 6.000 schede grafiche GPU ad alte prestazioni, particolarmente idonee per la grande massa di calcoli altamente paralleli necessari per queste simulazioni. Il movimento del virus e le sue interazioni con ciascuna molecola sono state riprodotte al computer per individuare quelle molecole che interagiscono meglio col virus e riescono a legarvisi neutralizzandolo e impedendogli di replicarsi distruggendo le cellule ospiti.
Ciò che è stato simulato nel corso della sperimentazione è il “docking molecolare”, ovvero tutti i possibili legami intermolecolari fra le proteine del virus e altre molecole già conosciute tra i farmaci potenzialmente utilizzabili, prodotti naturali, nutraceutici e altre sostanze in commercio provenienti da database pubblici e resi disponibili da aziende farmaceutiche. Elaborando i risultati dello screening si possono individuare molecole candidate, ovvero quelle capaci di attaccare il virus e agganciarlo impedendogli di scatenare la propria carica virale. L’obiettivo è avere farmaci più efficaci, già clinicamente testati e quindi immediatamente disponibili.
Insieme ad HPC5 anche il supercomputer Marconi 100, targato Cineca, per una capacità di calcolo complessiva di 81,1 Petaflop/s e cioè 81 milioni di miliardi di operazioni in virgola mobile al secondo considerando entrambi i supercomputer.
Nella prima fase della sperimentazione, dall’inizio del progetto fino a giugno 2020, HPC5 e altri tre supercomputer impegnati nella ricerca hanno condotto test di docking su oltre 400.000 molecole, tra farmaci artificiali e prodotti naturali, resi disponibili da Dompé. Questa fase del progetto si è conclusa con l’individuazione di una molecola, il Raloxifene, un farmaco usato per la cura dell’osteoporosi, ha dimostrato una potenziale efficacia nel bloccare la replicazione del virus all’interno delle cellule.