عالم رياضيات روسي يقترح نموذجًا يصف طفرات الفيروس

إن تفاعل الفيروس مع جسم الإنسان ظاهرة معقدة للغاية يمكن اختزالها في عمليتين:

يتكاثر الفيروس في الخلايا المضيفة، ويحارب الجسم العدوى من خلال الاستجابة المناعية. إن إلقاء نظرة فاحصة على العدوى الفيروسية يكشف أن الفيروسات تتنافس على الخلايا المضيفة، ويتم تعديلها بواسطة الأدوية المضادة للفيروسات، وتتحور أثناء تكاثرها. يمكن أن تتطور بمعدل مرتفع جدًا بسبب تعديل القديم أو اكتساب تسلسلات RNA أو DNA جديدة. هذه العوامل والعديد من العوامل الأخرى تجعل من الصعب على علماء الأحياء التنبؤ بتطور الفيروس، وتوقع ظهور سلالات جديدة، وتقييم مستويات مقاومتها المحتملة.

فريق فيتالي فولبرت ، عالم رياضيات من جامعة RUDN ،اقترح نموذجًا رياضيًا يصف تطور وتنويع أشباه أنواع الفيروسات. يُظهر النموذج التفاعل الديناميكي بين النسخ المتماثل والطفرة والقضاء على الفيروسات. يمكن استخدام نتائج العمل للتنبؤ بظهور سلالات فيروسية قادرة على تجنب التعرف على المناعة ومقاومة الأدوية المضادة للفيروسات.

لتبسيط الأمور ، يوضح لنا النموذج ذلكتتطور السلالات الموجودة لتقليل المنافسة بين الفيروسات ، وإضعاف إزالة الفيروس من خلال الاستجابة المناعية ، وتصبح أقل حساسية للأدوية. هذا الاتجاه يؤدي إلى ظهور سلالات مقاومة للأدوية /

فيتاليك فولبرت، عالم رياضيات من جامعة رودن

وصف العالم العمل مع زملائهسلالة فيروسية كحل موضعي يتمحور حول نمط وراثي معين. يتوافق ظهور سلالات جديدة مع موجة دورية تنتشر في فضاء الأنماط الجينية. يتزامن ظهور قمم انتشار جديدة في عملية انتشار الموجات مع ظهور سلالات جديدة من الفيروسات. وصف الفريق شروط حدوث موجات السفر الدورية ودينامياتها من خلال تحليل استقرار الحلول الثابتة الموحدة مكانيًا.

يتم تمثيل النموذج بالمعادلة غير المحليةتفاعلات الانتشار لكثافة الفيروس. تحتوي المعادلة على مصطلحين متكاملين يتوافقان مع التأثيرات غير المحلية لتفاعل الفيروس مع الخلايا المضيفة والخلايا المناعية.

النموذج الجديد نوعي وقابل للتطبيق على مختلفالعدوى الفيروسية. ومع ذلك ، من أجل وصف ديناميكيات أشباه أنواع الفيروسات بشكل أفضل ، من الضروري معرفة خصائصها الفردية ، مثل طبيعة طفراتها ، والتفاعل مع جهاز المناعة ، والاستجابة للأدوية المضادة للفيروسات.

"باستخدام نموذجنا ، يمكنك التطويرطرق مختلفة لمنع انتشار العدوى الفيروسية عبر أنسجة الجسم وظهور سلالات جديدة ، أي الانتشار في فضاء الأنماط الجينية. ومع ذلك ، لكي تكون هذه الأساليب عملية ، يجب دمجها مع البيانات التجريبية والسريرية "، يشرح فيتالي فولبرت.

النموذج له عدد من القيود ، لأنه قائمعلى عدة تبسيطات. على وجه التحديد ، لا يأخذ في الاعتبار وجود العديد من الخلايا المناعية والسيتوكينات (جزيئات الببتيد الصغيرة بالمعلومات) التي تشارك في الاستجابة المناعية ، أو العمليات المعقدة للتنظيم داخل الخلايا والتكاثر الفيروسي. ومع ذلك ، تساعد هذه القيود العلماء على تحديد بعض السمات التطورية الشائعة لفيروسات أشباه الأنواع التي يصعب تحديدها في نموذج أكثر تعقيدًا. يمكن استخدام عمل فريق العلماء كأساس لمزيد من التحقيقات.

اقرأ أيضا

تبين أن نهر Doomsday الجليدي أكثر خطورة مما اعتقد العلماء. نقول الشيء الرئيسي

ظهر دليلان على وجود حياة خارج كوكب الأرض في وقت واحد. واحد على كوكب الزهرة والآخر - لا أحد يعرف أين

اتضح أن أقمار أورانوس أشبه بالكواكب