HIV: Nový matematický model muze pomoci predpovedet kmeny pro vývoj vakcíny

Významnou výzvou pro vývoj vakcíny proti HIV je skutecnost, ze virus se neustále vyvíjí a je velmi obtízné predvídat, jakým smerem bude trvat. Nyní nová studie ukazuje, jak mohou pomoci nápady z dvou odlisných polí - predpovídání cen akcií a difúze cástic v kapalinách. Inspirovaný financním modelem, výzkumníci vyvinuli nástroj zalozený na difúzi, který presne predpovídal, jak se povrchová bílkovina HIV vyvinula u populace pacientu starsích 30 let.
Významnou výzvou pro vývojáre vakcíny proti HIV je skutecnost, ze virus se neustále vyvíjí.

Výzkum je práce týmu Carver College of Medicine na univerzite v Iowe v Iowe a je publikován v casopise PLOS Biologie.

HIV se sírí prostrednictvím výmeny urcitých telesných tekutin, jako je krev, sperma a vaginální sekrece. Muze se také sírit materským mlékem. Jakmile vstoupí do tela, HIV napadá imunitní systém, zamerený zejména na T bunky.

Pokud se nelécí, HIV pokracuje v nicení T bunek, postupne oslabuje schopnost tela se bránit pred infekcí a nemocemi. Nakonec postupuje do pokrocilé fáze infekce známé jako AIDS.

Podle Svetové zdravotnické organizace (WHO) HIV infikoval více nez 70 milionu lidí a pozádal o zivot kolem 35 milionu lidí po celém svete.

Od pocátku epidemie AIDS v 80. letech bylo v USA diagnostikováno více nez 1,2 milionu lidí.

V soucasné dobe neexistuje zádná úcinná lécba nebo ockování proti HIV nebo AIDS, ale s nálezitou lékarskou pécí ve forme antiretrovirové terapie muze být infekce kontrolována.

Osoba s diagnózou HIV dnes, která dostává nálezitou lékarskou péci predtím, nez se nemoc dostala prílis daleko, muze ocekávat, ze bude zít témer tak dlouho a produktivne jako clovek, který nemá virus.

Vývoj viru vyvolává vývoj vakcíny

Pri vývoji vakcíny proti HIV se vedci v podstate pokousejí vytvorit bezpecný nástroj, který napodobuje virus tak, aby se imunitní systém pacienta ucil, jak rozpoznat a napadnout skutecnou.

Nicméne Hillel Haim, hlavní autor nové studie a odborný asistent mikrobiologie, vysvetluje: "HIV je velmi dynamický virus, který se neustále mení jak u infikovaného jedince, tak u vetsí populace. "

Takze dodává, ze výzvou pro vývojáre vakcín je "jak muzete navrhnout vakcínu, aby narazila na pohyblivý a neustále se menící cíl?"

"Pohyblivý cíl", který prof. Haim a kolegové zkoumali ve své studii, je protein, který sedí na povrchu HIV nazývaný obalový glykoprotein (Env).

Rychlá mutace prípravku Env je hlavním úskálem pokusu o vývoj vakcíny proti HIV. Chcete-li dosáhnout pokroku, vývojári vakcín musí najít zpusob, jak predvídat a odpovídat na virus v prubehu casu. Potrebují vedet, které varianty Env jsou v populaci aktuální, a poté predpovedet, jak se budou menit.

Pro jejich studii prof. Haim a kolegové pouzili vzorky krve sebrané ze stovek pacientu navstevujících kliniku HIV v Iowe City, která byla otevrena v 80. letech. Klinika odebrala vzorky jiz více nez 30 let.

Tým peclive analyzoval ve vzorcích stovky enzymu Env, zamerených zejména na integritu specifických struktur v proteinu. Profesor Haim ríká, ze zmeny mu pripomínají vzory, které se vyskytují, kdyz se viry náhodne rozptýlejí tekutinami - neco, co studoval pred lety.

Difuzní model inspirovaný myslenkou volatility

S ohledem na tuto myslenku sírení cástic se vedci podrobneji zamerili na strukturální zmeny v systému Env, aby zjistili, zda dokázou získat dalsí stopy.

Podívali se na vlastnosti Envs v ruzných virech ve stejném vzorku krve. Vsimli jsme si, ze zatímco se nekterí hodne zmenili, jiní zustali velmi podobní.

Oni nazvali tuto variaci ve vlastnostech Env "volatility" a dalsí vysetrení ukázalo, ze volatilita kazdého prvku struktury Env byla velmi podobná mezi vzorky od ruzných pacientu.

Financní modely akciového trhu také pouzívají koncepci sírení a volatility. Výzkumníci zjistili, ze volatilita charakteristická pro vlastnost Env byla podobná malým výkyvum nebo volatilite cen pozorované u konkrétní populace.

Inspirovaná myslenkou volatility v modelování cen akcií, vedci poté vyvinuli nový model zalozený na difúzi a aplikovali ho na vzorky krve. Poznamenávají, jak úcinne popisuje vývoj HIV Env proteinu:

"Pouzitím tekavosti merené z nekolika vzorku pacientu z osmdesátých let jsme presne predpovídali vlastnosti viru, které se vyvinuly v populaci v prubehu 30 let."

Výzkumníci naznacují, ze to znamená, ze jen testování nekolika HIV pacientu muze potenciálne poskytnout dostatek informací, aby predpovedi zmen virem natolik dobre, aby vakcíny odpovídaly konkrétním kmenum HIV v jednotlivých populacích.

Jen v prípade, ze se lidé ptají, jak nepredvídatelnost financních trhu muze tento výzkum informovat, prof. Haims konstatuje:

"Nastestí, vzhledem k modelum financního trhu, které inspirovaly tuto práci, jsou nase predpovedi o zmenách v HIV pozoruhodne presné kvuli vysoce zachované povaze náhodnosti v tomto viru".

Zjistete, jak muze nástroj "otisku prstu" HIV velmi napomoci vývoji vakcíny.

Neonatální a perinatální faktory mohou prispet ke vzniku autistického rizika

Problémy a komplikace, ke kterým dochází behem krátkodobého a krátkodobého porodu, mohou prispet k riziku, ze díte bude mít autismus, tvrdí výzkumníci z Harvard School of Public Health a Brown University v lékarském casopise Pediatrics. Autori vysvetlují, ze príciny (etiologie) autismu nejsou známy.

(Health)

Vyhorení lékare: Beh na prázdné nádrzi

Je to den mrazu a holé stromy jsou pokryty lesknoucí se vrstvou ledu, který odrází casné ráno. Meli byste se tesit z tohoto pohledu, kdyz jedete do práce, ale místo toho sedíte v aute a díváte se na ledové jezírko, kde místní tým posádky praktikuje. Lékari jsou nositeli naseho zdraví, ale výpadky jsou sokující.

(Health)