Rusijos matematikas siūlo modelį, apibūdinantį viruso mutacijas

Viruso sąveika su žmogaus kūnu yra labai sudėtingas reiškinys, kurį galima redukuoti į du procesus:

virusas dauginasi ląstelės-šeimininkės irKūnas kovoja su infekcija per imuninį atsaką. Atidžiau pažvelgus į virusinę infekciją, paaiškėja, kad virusai konkuruoja dėl šeimininkų ląstelių, yra modifikuojami antivirusiniais vaistais ir jų replikacijos metu mutuoja. Jie gali vystytis labai dideliu greičiu dėl senų modifikacijų arba naujų RNR ar DNR sekų gavimo. Dėl šių ir daugelio kitų veiksnių biologams sunku numatyti viruso evoliuciją, numatyti naujų padermių atsiradimą ir įvertinti galimą jų atsparumo lygį.

Vitalijaus Volperto komanda, matematikė iš RUDN universiteto,pasiūlė matematinį modelį, apibūdinantį virusų kvazių rūšių evoliuciją ir įvairinimą. Modelis parodo dinaminę sąveiką tarp replikacijos, mutacijos ir viruso pašalinimo. Darbo rezultatai gali būti naudojami prognozuojant virusų padermių, galinčių išvengti imuninio atpažinimo ir atsparumo antivirusiniams vaistams, išvaizdą.

Kad viskas būtų paprasta, modelis mums tai parodoesamos padermės vystosi, kad sumažintų konkurenciją tarp virusų, susilpnintų viruso klirensą dėl imuninio atsako ir taptų mažiau jautrios vaistams. Dėl šios tendencijos atsiranda atsparių vaistams padermių /

Vitaliqas Volpertas, matematikas iš RUDN universiteto

Dirbdamas kartu su kolegomis, mokslininkas apibūdinoviruso padermė kaip lokalizuotas tirpalas, sutelktas aplink tam tikrą genotipą. Naujų padermių atsiradimas atitinka periodinę bangą, plintančią genotipų erdvėje. Naujų bangų sklidimo smailių atsiradimas sutampa su naujų virusų padermių atsiradimu. Komanda aprašė periodinių keliaujančių bangų atsiradimo sąlygas ir jų dinamiką, analizuodama erdviškai vienodų stacionarių sprendimų stabilumą.

Modelį vaizduoja ne vietinė lygtisdifuzijos reakcijos dėl viruso tankio. Lygtis turi du vientisus terminus, kurie atitinka viruso sąveikos su ląstelėmis-šeimininke ir imuninėmis ląstelėmis nejudamą poveikį.

Naujasis modelis yra kokybinis ir pritaikomas įvairiemsvirusinės infekcijos. Tačiau norint geriau apibūdinti virusų kvazių rūšių dinamiką, būtina žinoti jų individualias savybes, tokias kaip jų mutacijų pobūdis, sąveika su imunine sistema ir atsakas į antivirusinius vaistus.

„Naudodamiesi mūsų modeliu, galite tobulėtiįvairūs metodai, užkertantys kelią virusinių infekcijų plitimui per kūno audinius ir naujų padermių atsiradimui, tai yra genotipų plitimui erdvėje. Tačiau norint, kad šie metodai būtų praktiškai įgyvendinami, jie turi būti derinami su eksperimentiniais ir klinikiniais duomenimis “, - aiškina Vitalijus Volpertas.

Modelis turi daugybę apribojimų, nes jis yra pagrįstasdėl kelių supaprastinimų. Būtent, neatsižvelgiama į daugybę imuninių ląstelių ir citokinų (mažų informatyvių peptidų molekulių), dalyvaujančių imuniniame atsake, egzistavimą ar sudėtingus tarpląstelinio reguliavimo ir viruso replikacijos procesus. Tačiau šie apribojimai padeda mokslininkams nustatyti kai kuriuos bendrus kvasinių rūšių evoliucinius bruožus, kuriuos būtų sunku nustatyti sudėtingesniame modelyje. Mokslininkų komandos darbas gali būti naudojamas kaip tolesnių tyrimų pagrindas.

Taip pat skaitykite

Doomsday ledynas pasirodė pavojingesnis, nei manė mokslininkai. Mes pasakome pagrindinį dalyką

Vienu metu atsirado du nežemiškos gyvybės įrodymai. Vienas Veneroje, kitas - niekas nežino, kur

Paaiškėjo, kad Urano mėnuliai labiau panašūs į planetas