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Una straordinaria svolta nella ricerca contro l'HIV è resa possibile dagli acceleratori NVIDIA GPU

Il team dell'Università dell'Illinois scopre un nuovo approccio per combattere il virus tramite simulazioni al computer a livello atomico dell'HIV

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Tesla K20
Blue Waters Cray Supercomputer
HIV Capsule
HIV Capsule
Schulten

SANTA CLARA, California— 29 Maggio 2013— I ricercatori della University of Illinois at Urbana-Champaign (UIUC) hanno ottenuto un'importante svolta nella lotta contro la diffusione del virus dell'immunodeficienza umana (HIV) utilizzando gli acceleratori GPU NVIDIA® Tesla®.

Come pubblicato sulla copertina dell''ultimo numero di Nature, il giornale scientifico interdisciplinare più rinomato al mondo, i ricercatori dell'UIUC, in collaborazione con i ricercatori della School of Medicine dell'Università di Pittsburgh, hanno determinato, per la prima volta, la precisa struttura chimica della "capside" dell'HIV, una membrana proteica che protegge il materiale genetico del virus, nonché fattore chiave della sua virulenza. La comprensione di questa struttura può essere decisiva per lo sviluppo di terapie antiretrovirali nuove e più efficaci per combattere un virus che si stima abbia ucciso circa 25 milioni di persone e ne abbia infettate oltre 34 milioni1.

I ricercatori dell'UIUC hanno scoperto maggiori dettagli della struttura della capside eseguendo la prima simulazione all-atom dell'HIV sul supercomputer Blue Waters. Equipaggiato con 3.000 GPU NVIDIA Tesla K20X, gli acceleratori più efficienti mai realizzati, il supercomputer Cray XK7 ha, infatti, assicurato ai ricercatori le perfomance computazionali necessarie per eseguire la più grande simulazione mai effettuata, che ha convolto 64 milioni di atomi.

"Sarebbe stato molto difficile svolgere una simulazione di queste dimensioni senza la potenza del supercomputer Blue Waters accelerato da GPU.", ha affermato Klaus Schulten, professore di fisica presso l'Univeristà dell'Illinois. "Abbiamo iniziato a utilizzare le GPU più di cinque anni fa e le GPU hanno accelerato fortemente il passo della nostra ricerca."

Progettati per accelerare una vasta gamma di applicazioni di computing in ambito tecnico e scientifico, gli acceleratori NVIDIA GPU consentono ai ricercatori di tutto il mondo di effettuare importanti scoperte in numerosi settori, tra cui quello delle energie alternative, dell'astrofisica, dello sviluppo di farmaci, della ricerca climatica e molti altri. Se paragonati ai sistemi basati su CPU, queste soluzioni assicurano prestazioni significativamente superiori e una migliore efficienza energetica.

"Le GPU aiutano i ricercatori a "spingersi" più avanti nelle scoperte scientifiche, consentendogli di risolvere problemi articolati e arrivare a conoscere meglio sistemi più grandi e più complessi.", ha dichiarato Sumit Gupta, general manager della Tesla Accelerated Computing Business Unit di NVIDIA. "Blue Waters e Titan, il supercomputer N. 1 per l'open science al mondo collocato presso l'Oak Ridge National Labs, sono solo due dei sistemi equipaggiati con un grande numero di GPU, che renderanno possibili numerose scoperte scientifiche di prossima generazione."

La capside può essere determinante per disporre di farmaci più efficaci
Pianificando l'inserimento di nuove GPU nel sistema Blue Waters, i ricercatori UIUC si aspettano di poter ottenere ulteriori dettagli sulla struttura e sul comportamento della capside HIV.

Lo studio della capside è diventato importante per lo sviluppo di medicine antiretrovirali, dopo la scoperta che le scimmie Rhesus hanno sviluppato immunità all'HIV attraverso una proteina che ha interrotto il funzionamento della capside.

La capside è l'involucro proteico che contiene il materiale genetico del virus. Protegge e fa transitare il materiale genetico nella cellula umana e, una volta al suo interno, fa uscire il materiale e avvia l'infezione.

Nessuna medicina per l'HIV è stata finora pensata per colpire la capside. In ogni caso, comprendendo meglio la struttura della capside, i farmacologi avranno informazioni in abbondanza per sviluppare medicine antivirali nuove e più efficaci.

GPU NVIDIA Tesla
Le GPU Tesla sono acceleratori paralleli basati sulla piattaforma di calcolo parallelo NVIDIA CUDA®. Le GPU Tesla sono state espressamente progettate per la massima efficienza energetica, il calcolo ad alte prestazioni, la scienza computazionale e il super calcolo e offrono performance significativamente superiori con le applicazioni scientifiche e commerciali rispetto ai sistemi basati su sole CPU.

Per saperne di più su CUDA o scaricare l'ultima versione, è possibile visitare il sito CUDA. Ulteriori informazioni sui prodotti sono disponibili sul sito NVIDIA Tesla. E' possibile anche seguirci su Twitter (@NVIDIATesla)

NVIDIA
Dal 1993 NVIDIA (NASDAQ: NVDA) fa da pioniere per quanto concerne la scienza e l'arte del visual computing.  Le tecnologie dell'Azienda stanno trasformando il mondo delle immagini in un mondo interattivo, che tutti, dai giocatori agli scienziati, dai consumatori all'utenza enterprise, potranno scoprire. Per maggiori informazioni  http://nvidianews.nvidia.com e http://blogs.nvidia.com.

Alcune affermazioni riportate nel presente comunicato stampa, ivi incluse, in via esemplificativa, le affermazioni relative all'impatto e ai benefici delle GPU NVIDIA Tesla, sono affermazioni soggette a rischi ed incertezze che possono avere esiti effettivi materialmente differenti dalle aspettative. Importanti fattori che possono causare esiti molto diversi da quelli attesi sono: condizioni economiche globali; ricorso a terze parti per la produzione, l'assemblaggio, l'imballaggio e il testing dei prodotti; impatto dello sviluppo o della concorrenza a livello tecnologico; sviluppo di tecnologie più veloci o efficienti; difetti di progettazione, produzione o software; variazioni delle preferenze e richieste dei consumatori; cambiamenti di standard e interfacce del settore; riduzione imprevista delle prestazioni dei nostri prodotti o delle nostre tecnologie quando vengono integrati nei sistemi, nonché altri fattori di volta in volta trattati nei rapporti che NVIDIA inoltra all'ente Securities and Exchange Commission (SEC), ivi compreso il relativo modulo 10-Q per il periodo fiscale terminato il 28 Aprile 2013. Copie dei documenti e delle relazioni depositati presso la SEC sono disponibili presso il sito Web di NVIDIA a titolo assolutamente gratuito. Queste previsioni sono soggette a rischi e incertezze e quindi non costituiscono alcuna garanzia di future prestazioni e rendimenti e sono valide soltanto alla data in cui sono state formulate. Inoltre, fatte salve le limitazioni previste dalla legge, NVIDIA disconosce qualsiasi obbligo ad aggiornare tali previsioni in modo da riflettere eventi o circostanze future.

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1 Fonte: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs360/en/index.html