Η αλληλεπίδραση ενός ιού με το ανθρώπινο σώμα είναι ένα πολύ περίπλοκο φαινόμενο που μπορεί να περιοριστεί σε δύο διαδικασίες:
Η ομάδα του Vitaly Volpert, μαθηματικός από το Πανεπιστήμιο RUDN,πρότεινε ένα μαθηματικό μοντέλο που περιγράφει την εξέλιξη και τη διαφοροποίηση των quasispecies των ιών. Το μοντέλο δείχνει τη δυναμική αλληλεπίδραση μεταξύ αντιγραφής, μετάλλαξης και εξάλειψης ιών. Τα αποτελέσματα της εργασίας μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την πρόβλεψη της εμφάνισης ιογενών στελεχών που είναι σε θέση να αποφύγουν την ανοσολογική αναγνώριση και να αντισταθούν στα αντιιικά φάρμακα.
Για να κρατήσουμε τα πράγματα απλά, το μοντέλο μας δείχνει αυτόΤα υπάρχοντα στελέχη εξελίσσονται για να μειώσουν τον ανταγωνισμό μεταξύ ιών, να αποδυναμώσουν την κάθαρση του ιού από την ανοσοαπόκριση και να γίνουν λιγότερο ευαίσθητα στα φάρμακα. Αυτή η τάση οδηγεί στην εμφάνιση στελεχών ανθεκτικών στα φάρμακα /
Vitaliq Volpert, μαθηματικός από το Πανεπιστήμιο RUDN
Σε συνεργασία με τους συναδέλφους του, περιέγραψε ο επιστήμοναςένα στέλεχος ιού ως τοπική λύση που επικεντρώνεται γύρω από έναν δεδομένο γονότυπο. Η εμφάνιση νέων στελεχών αντιστοιχεί σε ένα περιοδικό κύμα που διαδίδεται στο χώρο των γονότυπων. Η εμφάνιση νέων κορυφών στη διάδοση των κυμάτων συμπίπτει με την εμφάνιση νέων στελεχών ιών. Η ομάδα περιέγραψε τις συνθήκες για την εμφάνιση περιοδικών κινούμενων κυμάτων και τη δυναμική τους αναλύοντας τη σταθερότητα των χωρικά ομοιόμορφων στατικών λύσεων.
Το μοντέλο αντιπροσωπεύεται από τη μη τοπική εξίσωσηαντιδράσεις διάχυσης για την πυκνότητα του ιού. Η εξίσωση έχει δύο ακέραιους όρους που αντιστοιχούν στα μη τοπικά αποτελέσματα της αλληλεπίδρασης του ιού με τα κύτταρα ξενιστές και τα ανοσοκύτταρα.
Το νέο μοντέλο είναι ποιοτικό και εφαρμόζεται σε διάφοραιογενείς λοιμώξεις. Ωστόσο, για να περιγραφεί καλύτερα η δυναμική των quasispecies των ιών, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τα μεμονωμένα χαρακτηριστικά τους, όπως τη φύση των μεταλλάξεων τους, την αλληλεπίδραση με το ανοσοποιητικό σύστημα και την απόκριση στα αντιιικά φάρμακα.
«Χρησιμοποιώντας το μοντέλο μας, μπορείτε να αναπτύξετεδιάφορες μέθοδοι πρόληψης της εξάπλωσης ιογενών λοιμώξεων μέσω των ιστών του σώματος και της εμφάνισης νέων στελεχών, δηλαδή της εξάπλωσης στο χώρο των γονότυπων. Ωστόσο, για να είναι πρακτικές αυτές οι προσεγγίσεις, πρέπει να συνδυάζονται με πειραματικά και κλινικά δεδομένα », εξηγεί ο Vitaly Volpert.
Το μοντέλο έχει πολλούς περιορισμούς, καθώς βασίζεταισε πολλές απλοποιήσεις. Δηλαδή, δεν λαμβάνει υπόψη την ύπαρξη πολλών ανοσοκυττάρων και κυτοκινών (μικρά πληροφοριακά μόρια πεπτιδίων) που εμπλέκονται στην ανοσοαπόκριση ή τις πολύπλοκες διαδικασίες ενδοκυτταρικής ρύθμισης και αντιγραφής του ιού. Ωστόσο, αυτοί οι περιορισμοί βοηθούν τους επιστήμονες να εντοπίσουν ορισμένα κοινά εξελικτικά χαρακτηριστικά των quasispecies που θα ήταν δύσκολο να εντοπιστούν σε ένα πιο περίπλοκο μοντέλο. Το έργο της ομάδας επιστημόνων μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως βάση για περαιτέρω έρευνες.
Διαβάστε επίσης
Ο παγετώνας Doomsday αποδείχθηκε πιο επικίνδυνος από ό, τι πίστευαν οι επιστήμονες. Λέμε το κύριο πράγμα
Δύο στοιχεία απόδειξης εξωγήινης ζωής εμφανίστηκαν ταυτόχρονα. Το ένα στην Αφροδίτη, το άλλο - κανείς δεν ξέρει πού
Αποδείχθηκε ότι τα φεγγάρια του Ουρανού μοιάζουν περισσότερο με πλανήτες