Global Health

Help an International Research Team Fight the Zika Virus

(Brazilian Portuguese Version Below)

Few people had heard of the Zika virus before 2015, when it began rapidly spreading in the Americas, particularly in Brazil. The virus is mostly spread by mosquitoes, although sexual and blood transmission are also possible. Some pregnant women who have contracted the Zika virus have given birth to infants with a condition called microcephaly, which results in severe brain development issues. In other cases, adults and children who contract the Zika virus have suffered paralysis and other neurological problems.

Zika Virus Image (Copyright John Liebler, www.ArtoftheCell.com. All rights reserved. Used by permission.)

Zika Virus Image (Copyright John Liebler, www.ArtoftheCell.com. All rights reserved. Used by permission.)

Currently, there is no treatment for the Zika virus and no vaccine. Given that Zika has quickly become an international public health concern, my team and I are working with researchers here in Brazil as well as in the United States to look for possible treatments, and we are using IBM World Community Grid to accelerate our project.

Brazil is vulnerable to a number of neglected diseases, such as dengue, malaria, leishmaniasis, schistosomiasis, and others. My greatest desire is to find treatments
to improve the lives of thousands of people throughout the world who suffer from
these diseases.

In 2015, I started a project in collaboration with Dr. Sean Ekins, a pharmacologist with extensive pharmaceutical research experience, to identify drug candidates for the dengue virus, which is a serious mosquito-borne disease endemic in at least 100 countries in Asia, the Pacific, the Americas, Africa, and the Caribbean. In January of 2016, when the Zika virus outbreak in Brazil became alarming, Sean and I decided to include the Zika virus in our work, since these two viruses are from the same family (flaviviridae).

Dr. Andrade and her team (photo credit: Ana Fortunato)

Dr. Andrade and her team (photo credit: Ana Fortunato)

Our collaboration expanded to include Dr. Alexander Perryman of Rutgers University, New Jersey Medical School, who has been a researcher on several World Community Grid studies. Sean and Alex are both co-principal investigators with me on the OpenZika project.

The OpenZika project on World Community Grid aims to identify drug candidates to treat the Zika virus in people who have been infected. The project will screen millions of chemical compounds against the target proteins that the Zika virus likely uses to survive and spread in the human body, based on what is known from similar diseases such as dengue virus and yellow fever. As science’s knowledge of the Zika virus increases in the coming months and key proteins are identified, the OpenZika team will use the new knowledge to refine
our search.

We are committed to releasing all the results to the public, so other scientists can help advance the development of some of these active compounds into new drugs.

Enlisting the help of World Community Grid volunteers will enable us to computationally evaluate over 20 million compounds in just the initial phase (and potentially up to 90 million compounds in future phases). Thus, running the OpenZika project on World Community Grid will allow us to greatly expand the scale of our project, and it will accelerate the rate at which we can obtain the results toward an antiviral drug for the Zika virus.

By working together and opening our work to the scientific community, many other researchers in the world will also be able to take promising molecular candidates forward, to accelerate progress towards defeating the Zika outbreak.

Dr. Carolina Horta Andrade is Adjunct Professor at Faculty of Pharmacy of Universidade Federal de Goiás (UFG), Brazil, and head of LabMol – Laboratory for Molecular Modeling and Drug Design. Her lab focuses on the development and application of Computer-Aided Drug Design approaches for Neglected Tropical Diseases and Cancer, as well as on the development of computational tools to predict pharmacokinetics and toxicity properties of chemical compounds. In 2015, she received the “International Rising Talents” award from L’Oréal – UNESCO for her project on Leishmaniasis Drug Discovery. She is affiliated member of the Brazilian Academy of Sciences (ABC) and vice-director of the Division of Medicinal Chemistry of the Brazilian Chemical Society (SBQ).

World Community Grid is an IBM philanthropic initiative that allows anyone with a computer or Android device to donate their devices’ unused processing power towards scientific research on health, poverty and sustainability. Learn more: worldcommunitygrid.org

Related Resources:

Zika Treatment Search Launched, Fueled by IBM’s World Community Grid

World Community Grid Volunteers Help Power New Tuberculosis Research

Decade of Discovery: Finding a New Drug to Combat Dengue Fever

Seeking New Treatments for an Ancient Disease

I’ll Take “Curing Malaria” for $1000, Alex….

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Ajude um time internacional de pesquisadores a combater o Vírus Zika

Poucas pessoas tinham ouvido falar do vírus Zika antes de 2015, quando ele começou a se espalhar rapidamente nas Américas, particularmente no Brasil. O vírus é transmitido principalmente por mosquitos, embora a transmissão sexual e pelo sangue também sejam possíveis. Algumas mulheres grávidas que contraíram o vírus Zika deram à luz a crianças com uma doença chamada microcefalia, que resulta em graves problemas no desenvolvimento cerebral. Em outros casos, adultos e crianças que contraíram o vírus Zika sofreram paralisia e outros problemas neurológicos.

Atualmente, não existe nenhum tratamento ou vacina para o vírus Zika. Dado que o Zika se tornou rapidamente uma preocupação de saúde pública internacional, minha equipe e eu estamos trabalhando com pesquisadores aqui no Brasil, bem como nos Estados Unidos, para procurar possíveis tratamentos, e nós estamos usando o World Community Grid para acelerar nosso projeto.

O Brasil é vulnerável a uma série de doenças negligenciadas, como a dengue, malária, leishmaniose, esquistossomose, entre outras. Meu maior desejo é encontrar tratamentos para melhorar a vida de milhares de pessoas em todo o mundo que sofrem destas doenças.

Em 2015, eu comecei um projeto em colaboração com o Dr. Sean Ekins, farmacologista com vasta experiência em pesquisa, para identificar compostos ativos contra o vírus da dengue, que é uma doença séria transmitida por mosquitos encontrados em pelo menos 100 países no mundo todo. Em janeiro de 2016, quando a epidemia de vírus Zika no Brasil tornou-se alarmante, Sean e eu decidimos incluir o vírus Zika em nosso trabalho, uma vez que as duas doenças são da mesma família (flaviviridae). [CA1]

Nosso grupo se expandiu com a inclusão do Dr. Alexander Perryman, da New Jersey Medical School da Universidade Rutgers, que também foi pesquisador de uma série de estudos no World Community Grid. Sean e Alex são os principais pesquisadores que estão comigo a frente do projeto OpenZika.

O projeto OpenZika no World Community Grid tem como objetivo identificar fármacos com potencial para tratar pessoas infectadas com o vírus Zika. O projeto vai usar um software para rastrear milhões de compostos químicos comparativamente às proteínas que o vírus Zika provavelmente usa para sobreviver e se espalhar no corpo humano. Isso será feito com base no que já é conhecido em doenças similares, tais como o vírus da dengue e da febre amarela. A medida em que aumenta o conhecimento científico em relação ao vírus Zika nos primeiros meses do projeto, e as proteínas-chave são identificadas, a equipe do OpenZika usará os aprendizados para refinar a busca.

Nós estamos comprometidos com a publicação de todos os resultados ao público, assim que forem concluídos, para que outros cientistas possam ajudar a promover o desenvolvimento de alguns destes compostos ativos em novos medicamentos.

Contando com a ajuda dos voluntários do World Community Grid, teremos a possibilidade de avaliar computacionalmente mais de 20 milhões de compostos apenas na fase inicial (e, potencialmente, até 90 milhões de compostos em fases futuras). Assim, a execução do projeto OpenZika no World Community Grid nos permitirá expandir a escala do nosso projeto, e isso vai acelerar a taxa de obtenção de resultados em direção a uma droga antiviral para o Zika.

Ao trabalhar em parceria e fazer a abertura do nosso trabalho para a comunidade científica, muitos outros pesquisadores do mundo também serão capazes de seguir adiante com moléculas potencialmente promissoras, acelerando nosso progresso em vencer o surto de Zika.

Dra. Carolina Horta Andrade é Professora Adjunta da Faculdade de Farmácia da Universidade Federal de Goiás (UFG), Brasil, e chefe do LabMol – Laboratório de Planejamento de Fármacos e Modelagem Molecular. Seu laboratório está focado em Química Medicinal e Planejamento de Fármacos com a ajuda da Computação para Doenças Tropicais Negligenciadas e Câncer, bem como no desenvolvimento de métodos  computacionais para o planejamento da farmacocinética e das propriedades de toxicidade de compostos químicos. Em 2015, recebeu o prêmio “International Rising Talents”, da Fundação L’Oréal e UNESCO, por seu projeto sobre a leishmaniose. Em 2016, foi eleita Membro Afiliada à Academia Brasileira de Ciências (ABC) e vice-diretora da Divisão de Química Medicinal da Sociedade Brasileira de Química (SBQ).

O World Community Grid é uma iniciativa da IBM que permite que qualquer pessoa com um computador ou dispositivo móvel doe capacidade computacional ociosa para processar pesquisas científicas em saúde, ciências biológicas e sustentabilidade. Saiba mais: worldcommunitygrid.org

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