Руски математичар предлаже модел који описује мутације вируса

Интеракција вируса са људским телом је веома сложена појава која се може свести на два процеса:

вирус се реплицира у ћелијама домаћина, иТело се бори против инфекције кроз имуни одговор. Пажљивији поглед на вирусну инфекцију открива да се вируси такмиче за ћелије домаћина, да су модификовани антивирусним лековима и мутирају током своје репликације. Они могу да еволуирају веома великом брзином услед модификације старих или стицања нових секвенци РНК или ДНК. Ови и многи други фактори отежавају биолозима да предвиде еволуцију вируса, предвиде појаву нових сојева и процене њихов потенцијални ниво отпорности.

Тим Виталија Волперта, математичар са Универзитета РУДН,предложио математички модел који описује еволуцију и диверзификацију квазистичких врста вируса. Модел приказује динамичку интеракцију између репликације, мутације и елиминације вируса. Резултати рада могу се користити за предвиђање појаве вирусних сојева који су способни да избегну имунолошко препознавање и да се одупру антивирусним лековима.

Да ствари буду једноставне, модел нам то показујепостојећи сојеви се развијају како би смањили конкуренцију између вируса, ослабили ослобађање вируса имунолошким одговором и постали мање осетљиви на лекове. Овај тренд доводи до појаве сојева отпорних на лекове /

Виталик Волперт, математичар са Универзитета РУДН

Радећи заједно са својим колегама, описао је научниксој вируса као локализовано решење концентрисано око датог генотипа. Појава нових сојева одговара периодичном таласу који се шири у простору генотипова. Појава нових врхова у ширењу таласа поклапа се са појавом нових сојева вируса. Тим је описао услове за појаву периодичних путујућих таласа и њихову динамику анализирајући стабилност просторно једнообразних стационарних решења.

Модел је представљен нелокалном једначиномдифузне реакције на густину вируса. Једначина има два интегрална израза који одговарају нелокалним ефектима интеракције вируса са ћелијама домаћина и имунским ћелијама.

Нови модел је квалитативан и применљив на различитевирусне инфекције. Међутим, да би се боље описала динамика квазистичних врста вируса, неопходно је знати њихове индивидуалне карактеристике, као што су природа њихових мутација, интеракција са имунолошким системом и одговор на антивирусне лекове.

„Користећи наш модел, можете се развијатиразне методе спречавања ширења вирусних инфекција кроз ткива тела и појаве нових сојева, односно ширења генотипова у простору. Међутим, да би ови приступи имали практичну примену, морају се комбиновати са експерименталним и клиничким подацима “, објашњава Витали Волперт.

Модел има низ ограничења, будући да је заснованна неколико поједностављења. Наиме, не узима се у обзир постојање многих имуних ћелија и цитокина (мали информативни молекули пептида) који су укључени у имунолошки одговор, нити сложени процеси унутарћелијске регулације и репликације вируса. Међутим, ова ограничења помажу научницима да идентификују неке уобичајене еволуционе карактеристике квазида, које би било теже идентификовати у сложенијем моделу. Рад научног тима може се користити као основа за даља истраживања.

Прочитајте такође

Испоставило се да је глечер Судњег дана опаснији него што су научници мислили. Кажемо главно

Показала су се два доказа о ванземаљском животу одједном. Један на Венери, други - нико не зна где

Испоставило се да су Уранови месеци више попут планета