Ruský matematik navrhuje model popisující virové mutace

Interakce viru s lidským tělem je velmi složitý jev, který lze redukovat na dva procesy:

virus se replikuje v hostitelských buňkách aTělo bojuje s infekcí prostřednictvím imunitní reakce. Bližší pohled na virovou infekci odhaluje, že viry soutěží o hostitelské buňky, jsou modifikovány antivirotiky a během své replikace mutují. Mohou se vyvíjet velmi vysokou rychlostí v důsledku modifikace starých nebo získání nových sekvencí RNA nebo DNA. Tyto a mnohé další faktory ztěžují biologům předvídat vývoj viru, předvídat vznik nových kmenů a posuzovat jejich potenciální úrovně rezistence.

Tým Vitalije Volperta, matematik z univerzity RUDN,navrhl matematický model popisující vývoj a diverzifikaci kvazidruhů virů. Model ukazuje dynamickou interakci mezi replikací, mutací a eliminací viru. Výsledky práce mohou být použity k předpovědi výskytu virových kmenů, které jsou schopné vyhnout se imunitnímu rozpoznání a odolávat antivirovým lékům.

Abychom to zjednodušili, model nám to ukazujeexistující kmeny se vyvíjejí, aby snížily konkurenci mezi viry, oslabily clearance viru imunitní odpovědí a staly se méně citlivé na léky. Tento trend vede ke vzniku kmenů rezistentních na léky /

Vitaliq Volpert, matematik z univerzity RUDN

Vědec popsal spolupráci se svými kolegykmen viru jako lokalizované řešení soustředěné kolem daného genotypu. Vznik nových kmenů odpovídá periodické vlně šířící se v prostoru genotypů. Vznik nových vrcholů v šíření vln se shoduje se vznikem nových kmenů virů. Tým popsal podmínky pro výskyt periodických cestujících vln a jejich dynamiku analýzou stability prostorově rovnoměrných stacionárních řešení.

Model je reprezentován nelokální rovnicídifúzní reakce na hustotu viru. Rovnice má dva integrální výrazy, které odpovídají nelokálním účinkům interakce viru s hostitelskými buňkami a imunitními buňkami.

Nový model je kvalitativní a použitelný pro různévirové infekce. Pro lepší popis dynamiky kvazidruhů virů je však nutné znát jejich individuální vlastnosti, jako je povaha jejich mutací, interakce s imunitním systémem a reakce na antivirotika.

"Pomocí našeho modelu se můžete vyvíjet."různé metody prevence šíření virových infekcí tkáněmi těla a výskytu nových kmenů, tj. Šíření v prostoru genotypů. Aby však tyto přístupy byly praktické, je nutné je kombinovat s experimentálními a klinickými údaji, “vysvětluje Vitaliy Volpert.

Tento model má řadu omezení, protože je založenna několika zjednodušeních. Konkrétně to nebere v úvahu existenci mnoha imunitních buněk a cytokinů (malé informativní peptidové molekuly), které se podílejí na imunitní odpovědi, nebo složitých procesů intracelulární regulace a virové replikace. Tato omezení však pomáhají vědcům identifikovat některé běžné evoluční rysy kvazidruhů, které by bylo obtížnější identifikovat ve složitějším modelu. Práce týmu vědců může být použita jako základ pro další výzkumy.

Přečtěte si také

Ledovec Doomsday se ukázal být nebezpečnějším, než si vědci mysleli. Říkáme hlavní věc

Najednou se objevily dva důkazy o mimozemském životě. Jeden na Venuši, druhý - nikdo neví, kde

Ukázalo se, že měsíce Uranu jsou spíš planety