Timo Poppinga
13.05.2020

Folding@home (nicht nur) gegen COVID-19

Medizinforschung „zum Mitmachen“ – zdrei.com ist dabei!

Kaum zu glauben, aber es ist tatsächlich möglich, die medizinische Forschung bei der Entwicklung von Medikamenten und Impfstoffen gegen Corona und andere Krankheiten zu unterstützen: Mit dem Volunteer-Computing-Projekt „Folding@home“ der Stanford University werden ungenutzte Ressourcen von externen Personal Computern und Servern für die medizinische Forschung verwendet, insbesondere zur Erforschung der „Protein-Faltung“: Seit Anfang Mai 2020 sind wir dabei und stellen auch einen Teil unserer Server-Kapazitäten für Folding@home zur Verfügung.

Die Protein-Faltung – ein wichtiger Ansatz für die Erforschung von Krankheiten und Medikamenten

Proteine sind große komplexe Moleküle, die als Enzyme oder Hormone viele Prozesse in unserem Körper steuern. Dabei kommt es nicht nur allein auf die einzelnen „Baustoffe“ der Proteine an, sondern auch auf deren Struktur im dreidimensionalen Raum: die sogenannte „Protein-Faltung“. Ist diese fehlerhaft, können Krankheiten wie Alzheimer viele Krebs-Varianten entstehen.

Die Erforschung der Protein-Faltung bietet auch bei der Entwicklung von Medikamenten große Potenziale: So könnten antivirale Medikamente beispielsweise darauf basieren, durch die Deaktivierung viraler Fusionsproteine das Andocken von Viren an biologische Zellen zu verhindern – ein Ansatzpunkt, den die Biomedizin bei der Wirkstoffentwicklung gegen Viren wie Influenza, HIV und auch COVID-19 verfolgt.

Um die Mechanismen der Protein-Faltung zu verstehen, benötigt die Forschung jedoch enorme Rechenleistungen, die von einem einzelnen Rechner kaum erbracht werden können.

Folding@home – die Grundidee

Im Rahmen des Projektes Folding@home werden die Protein-Faltung und andere Arten der Molekulardynamik simuliert. Diese hochkomplexe Aufgabe wird in Teilaufgaben gegliedert und auf viele Rechner verteilt. Die Teilnehmer partizipieren an einem Client-Server-Modell, erhalten jeweils Teile einer Simulation, berechnen diese und spielen das Ergebnis an den Datenbankserver des Projektes zurück. Hier werden alle Einzelelemente wiederum zur Gesamtsimulation zusammengefügt.

Vereinte Power schlägt jeden Supercomputer!

Seit dem Ausbruch der COVID-19-Pandemie beteiligen sich mittlerweile weit über eine Million Nutzer an dem Projekt. Laut Folding@home wurde Mitte April eine Rechenleistung von über 2,6 x86-ExaFLOPS erreicht. Das heißt: Folding@home war damit schneller als alle TOP 500 Supercomputer zusammengenommen und 15-mal schneller als der IBM Summit, der zu den 5 effizientesten Supercomputern der Welt gehört.

Bei Folding@home mitmachen – wie geht das?

Am Projekt Folding@home kann sich jeder beteiligen! Die erforderliche App installieren Sie nach dem Download von der offiziellen Webseite auf Ihrem Computer bzw. Server. Der aktuelle Software arbeitet auf den Betriebssystemen Windows, MAC OS X und Linux. Die Mindestsystemvoraussetzung ist ein Pentium 4 1,4 GHZ CPU.

Die App ermöglicht, Prioritäten festzulegen, so dass die Anwendung beispielsweise nur im Hintergrund läuft und die Rechenkapazitäten nach wie vor uneingeschränkt für eigene Anwendungen zur Verfügung stehen. Desweiteren können Teilnehmer auch entscheiden, dass die Nutzung der Rechenleistung auf die COVID-19-Forschung begrenzt wird. Der Datenaustausch erfolgt ausschließlich über die Webserver von Folding@home; die Software kann nur auf der offiziellen Website heruntergeladen werden: https://foldingathome.org

Weitere Informationen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Folding@home

- Über den Autor -

Timo Poppinga

Timo Poppinga ist Gründungspartner der zdreicom AG und beschäftigt sich seit über 12 Jahren mit neuen Technologien und sauberem Code. Er ist zertifizierter TYPO3-Consultant und -Developer.

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