L'EPFL fournit de la puissance de calcul contre le coronavirus
Image du CDC montrant la morphologie ultrastructurale présentée par les coronavirus © Alissa Eckert, MS; Dan Higgins, MAMS
L’EPFL met à disposition d’importantes ressources informatiques pour le projet de science ouverte Folding@home, qui simule le repliement de protéines pour étudier de potentielles cibles pour les médicaments contre le nouveau coronavirus.
Lancé il y a presque vingt ans, le projet international Folding@home invite des volontaires à mettre à disposition des ressources informatiques pour simuler la dynamique des protéines. Fin février, Folding@home a annoncé qu’il s’appliquait à générer des simulations pour comprendre comment le coronavirus infecte des cellules, et comment le virus pourrait être vaincu.
Amir Zamir, professeur à la Faculté informatique et communications (IC) de l’EPFL, a amorcé la contribution de l’EPFL à Folding@home avec un de ses étudiants, Alexander Sax, qui connaissait déjà le projet. Grâce à l’ingénieur système Yoann Moulin et à l’informaticien Carlos Perez du service informatique de l’IC (SIFAC), l’EPFL a engagé jusqu’à présent 100 processeurs graphiques (GPU) 32 Go de centres de données pour le projet Folding@home, ce qui constitue une «contribution importante» selon Amir Zamir.
A la suite de la fermeture temporaire du campus de l’EPFL le 16 mars à cause du coronavirus, les ordinateurs des classes et des laboratoires n’étaient plus utilisés. Le SIFAC a donc mis à disposition certaines de ces unités pour contribuer aux simulations.
Simulation de solutions
Pour les protéines, la forme correspond à la fonction. Leurs structures complexes multicouches composées de chaînes d’acides aminés leur confèrent des propriétés spécifiques et leur permettent d’effectuer des tâches biologiques. Découvrir comment les protéines se replient sur elles-mêmes pour former leur structure finale est un élément clé pour comprendre de nombreuses maladies. Cela signifie que les simulations de protéines constituent des ressources précieuses que les scientifiques peuvent utiliser pour comprendre comment des agents pathogènes tels que des virus infectent leurs hôtes, et pour identifier des faiblesses que des thérapies ciblées pourraient exploiter.
Toutefois, ces simulations nécessitent de la puissance de calcul – beaucoup de puissance de calcul. Folding@home mobilise des ressources informatiques pour comprendre comment une protéine située sur l’enveloppe d’une cellule de coronavirus, appelée protéine de spicule, interagit avec un récepteur d’une cellule pulmonaire. Cette information peut aider des scientifiques à mettre au point ce qu’on appelle des anticorps thérapeutiques, qui interviennent entre le récepteur et la protéine de spicule, empêchant l’infection. De tels anticorps ont déjà été créés pour le SARS-CoV, et serviront de modèle pour essayer de simuler le coronavirus.
Grâce aux efforts conjugués de volontaires comme ceux de l’EPFL, Folding@home a récemment atteint un exaflop de puissance de calcul, ce qui le place devant certains superordinateurs les plus rapides au monde.
La technologie au service du bien
Au 6 avril, le SIFAC avait effectué plus de 8500 unités de travail de Folding@home (une mesure de la contribution au projet de simulation du coronavirus) en deux semaines, ce qui le place parmi les 50 meilleurs contributeurs quotidiens sur près de 250 000.
«On peut sans autre dire que l’EPFL est l’un des principaux contributeurs académiques, si ce n’est le principal, en termes de puissance de calcul pour le projet de Folding@home en lien avec le coronavirus», souligne Amir Zamir, en faisant référence à la position du SIFAC dans le classement quotidien du projet.
Outre la faculté IC, on compte parmi les participants de l’EPFL à Folding@home une équipe d’étudiants ainsi que l’équipe de l’Informatique scientifique et support applicatif de l’EPFL (SCITAS). Selon son directeur Gilles Fourestey, SCITAS met à disposition les cycles de processeurs (CPU) vides de ses clusters, et il ainsi effectué quelque 2500 unités de travail avec plus de 90 processeurs actifs.
Amir Zamir ajoute que la mise à disposition d’une telle quantité de puissance de calcul par une institution académique est un bel accomplissement.
«On trouve peu d’universités dans la liste des contributeurs à Folding@home, ce qui montre que la majorité des ressources informatiques se trouvent dans la branche industrielle. Toutefois, l’EPFL fait exception, et cela témoigne du fait que nous possédons d’excellentes ressources informatiques, d’un niveau industriel.»
L’équipe de projet souligne cependant que cela va au-delà des chiffres.
«Ce qui nous motive, c’est l’idée de la technologie au service du bien, et le fait qu’une institution telle que l’EPFL peut vraiment donner quelque chose en retour à la société», précise Martial Challandes, responsable informatique.