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Covid-19. Les chercheurs du calcul haute performance livrent bataille au virus grâce au super-calculateur Jean Zay

Simuler et cibler les protéines fonctionnelles du virus pour mieux comprendre sa structure moléculaire.

Paris, le 7 avril 2020. Sorbonne Université s'allie à plusieurs chercheurs en France et dans le monde pour étudier la structure moléculaire du COVID19 en collaboration avec l'institut Pasteur, leader mondial dans le domaine des maladies infectieuses émergentes.

Pour mieux comprendre la structure moléculaire du virus, sous l’impulsion de Jean-Philip Piquemal, professeur Sorbonne Université, directeur du Laboratoire de Chimie Théorique à la Faculté des Sciences et Ingénierie de Sorbonne Université et professeur adjoint à l'Université de Texas à Austin (Etats-Unis), des scientifiques de nombreuses institutions* collaborent pour simuler et cibler les protéines fonctionnelles du virus COVID19. Ces modèles informatiques aideront les scientifiques à concevoir de nouveaux médicaments capables de neutraliser le coronavirus en l'empêchant de pénétrer dans les cellules humaines ou en bloquant ses mécanismes internes.

Les chercheurs s’appuient sur un accès prioritaire (urgent computing) à Jean Zay, le supercalculateur convergé HPC et IA (16 PFlop/s) le plus performant en Europe et sur l'approche multi-GPU massivement parallèle la plus rapide existante pour les simulations de dynamique moléculaire de nouvelle génération Tinker-HP.

Optimisée par HPE, IDRIS et les développeurs de l'application, la solution logicielle Tinker-HP, offre d’ores et déjà un environnement de calcul haute performance permettant d'accéder à la modélisation de systèmes complexes comptant jusqu'à des millions d'atomes. Il s'agit actuellement de l'approche la plus rapide  et opérationnelle, disponible pour réaliser des simulations de dynamique moléculaire de pointe avec un modèle d'énergie polarisable à haute résolution permettant de modéliser les mécanismes d'infection virale dans les détails les plus réalistes.


  • Équipe du Prof. J-P Piquemal (ERC EMC2, grant agreement No 810367), LCT, UMR 7616 CNRS, Sorbonne Université, Paris, France 
  • Équipe du Prof. M. Montes (ERC ViDock, grant agreement 640283), GBCM, CNAM, Hésam Université, Paris, France
  • Équipe du Dr. M. Maria, XLIM,UMR 7252 CNRS, Université de Limoges, France 
  • Équipe du Dr. M. Nilges, Structural Bioinformatics, UMR 3528 CNRS, Institut Pasteur, Paris, France
  • Équipe du  Prof. P. Ren, Dept of Biomedical Engineering, University of Texas at Austin, TX, USA 
  • Équipe du Prof. J. W. Ponder, Dept of Chemistry, Washington University in Saint Louis, MO, USA
  • Équipe du Prof. G. A. Cisneros, Dept of Chemistry, University of North Texas, TX, USA

Représentation de la protéine Spike jouant un rôle-clé dans l’entrée du virus Covid-19 dans les cellules humaines. Image issue de simulations HPC réalisées à Sorbonne Université à l'aide du supercalculateur Jean Zay CNRS/GENCI et du logiciel Tinker-HP(Crédits image : Université de Limoges/CNAM, visualiseur VTX).

Représentation de l'interaction de la protéine Spike avec le récepteur ACE-2 de la cellule-cible humaine (en gris). Image issue de simulations HPC réalisées à Sorbonne Université à l'aide du supercalculateur Jean Zay CNRS/GENCI et du logiciel Tinker-HP (Crédits image : Université de Limoges/CNAM, visualiseur VTX).

Le supercalculateur Jean Zay conçu par HPE (Hewlett Packard Enterprise) et inauguré en janvier 2020 a été acquis par GENCI (Grand Equipement National de Calcul Intensif), l'agence française de calcul intensif, et est exploité au sein de l'IDRIS (Institut du Développement et des Ressources en Informatique Scientifique), le plus grand centre d'IA et de simulation numérique du CNRS.

Supercalculateur Jean Zay CNRS/GENCI, centre de calcul IDRIS (Crédits image: Cyril FRESILLON / IDRIS / CNRS Photothèque)

Supercalculateur Jean Zay CNRS/GENCI, centre de calcul IDRIS

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