Рецоммендед, 2020

Избор Уредника

Рак: 40% свих случајева се односи на гојазност, прекомерну тежину
Шта су заблуде о величини?
Размотрен је мултитаскинг мозак

ХИВ: Нови математички модел може помоћи у предвиђању сојева за развој вакцине

Главни изазов у ​​развоју вакцине против ХИВ-а је чињеница да се вирус стално развија и веома је тешко предвидети у ком правцу ће то бити потребно. Сада, нова студија показује како идеје из два различита поља - предвиђање цена акција и дифузија честица у течностима - могу помоћи. Инспирисани финансијским моделом, истраживачи су развили алат заснован на дифузији који је тачно предвидио како се протеински ХИВ протеин развио у популацији пацијената преко 30 година.


Главни изазов са којим се суочавају творци вакцине против ХИВ-а је чињеница да се вирус стално развија.

Истраживање је рад тима са Медицинског факултета Царвер на Универзитету у Иови у Иова Цитију и објављен је у часопису ПЛОС Биологи.

ХИВ се шири размјеном одређених тјелесних текућина попут крви, сперме и вагиналног секрета. Може се ширити и преко мајчиног млека. Када једном уђе у тело, ХИВ напада имунолошки систем, поготово Т ћелије.

Ако се не лечи, ХИВ наставља да уништава Т ћелије, постепено слабе способност тела да се брани од инфекција и болести. На крају, напредује до напредне фазе инфекције познате као АИДС.

Према подацима Свјетске здравствене организације (ВХО), ХИВ је заразио више од 70 милиона људи и однио животе око 35 милиона људи широм свијета.

Од почетка епидемије АИДС-а 1980-их, у САД је дијагностиковано више од 1,2 милиона људи.

Тренутно не постоји ефикасан лек или вакцина за ХИВ или АИДС, али уз одговарајућу медицинску негу у облику антиретровирусне терапије, инфекција се може контролисати.

Особа којој је данас дијагностициран ХИВ који прима одговарајућу медицинску помоћ прије него што је болест напредовала, може очекивати да ће живјети готово једнако дуго и продуктивно као особа која нема вирус.

Еволуција вируса доводи у питање развој вакцине

У развоју вакцине против ХИВ-а, истраживачи суштински покушавају да направе сигуран алат који опонаша вирус тако да имунолошки систем пацијента учи како да препозна и нападне правог.

Међутим, како објашњава Хиллел Хаим, виши аутор нове студије и асистент микробиологије: "ХИВ је високо динамичан вирус. Он се непрестано мијења, како у зараженом појединцу тако и као посљедица тога у већем броју становника. "

Дакле, додаје он, изазов за програмере вакцина је, "како можете дизајнирати вакцину која ће погодити покретну и стално мијењајућу мету?"

"Покретна мета" коју су проф. Хаим и колеге истраживали у својој студији је протеин који се налази на површини ХИВ-а и назива се гликопротеин омотача (Енв).

Брза мутација Енв је главни камен спотицања за покушаје да се развије вакцина против ХИВ-а. Да би се постигао напредак, програмери вакцине морају да пронађу начин да предвиде и упореде вирус током времена. Потребно је да знају које су варијанте Енв актуелне у популацији, а затим предвидјети како ће се оне мијењати.

За њихову студију, проф. Хаим и колеге су користили узорке крви прикупљене од стотина пацијената који су присуствовали ХИВ клиници у Иова Цитију која је отворена 1980-их. Клиника је прикупљала узорке више од 30 година.

Тим је пажљиво анализирао стотине протеина Енв у узорцима, фокусирајући се посебно на интегритет специфичних структура у протеину. Проф. Хаим каже да су га промјене подсјетиле на обрасце који се јављају када се вируси насумично дифундирају кроз текућине - нешто што је проучавао годинама раније.

Модел дифузије инспирисан идејом волатилности

Држећи се те идеје о дифузији честица, истраживачи су затим поближе погледали промјене у структури Енв како би видјели да ли би могли покупити и друге трагове.

Прегледали су својства Енвс код различитих вируса у истом узорку крви. Примијетили су да су се неки доста промијенили, док су други остали у великој мјери слични.

Они су ову варијацију у Енв својствима назвали "волатилност" и даље испитивање открило да је волатилност сваке особине Енв структуре веома слична међу узорцима различитих пацијената.

Финансијски модели берзе такође користе концепт дифузије и волатилности. Истраживачи су открили да је карактеристика волатилности имовине Енв била слична оним малим флуктуацијама или волатилности цена које су уочене у одређеној акцији.

Инспирисани идејом нестабилности у моделирању цена акција, истраживачи су затим развили нови модел заснован на дифузији и применили га на узорке крви. Они примећују како је ефикасно описао еволуцију ХИВ енв протеина:

"Користећи волатилности измерене од неколико узорака пацијената из 1980-их, тачно предвиђамо својства вируса који су се развили у популацији током 30 година."

Истраживачи сугеришу да то значи да само тестирање неколико пацијената са ХИВ-ом може потенцијално дати довољно информација да би се предвиделе промјене вируса довољно добро да би се омогућило да вакцине одговарају одређеним сојевима ХИВ-а у одређеним популацијама.

У случају да се људи питају како непредвидивост финансијских тржишта може да утиче на таква истраживања, проф. Хаимс закључује:

"Срећом, у односу на моделе финансијских тржишта који су инспирисали овај рад, наша предвиђања о промјенама у ХИВ-у су изузетно прецизна, због високо очуване природе случајности у овом вирусу."

Научите како алатка за „отиске прстију“ може значајно помоћи развоју вакцине.

Популарне Категорије

Top