Mathematiker aus RUDN-Universität entwickelten ein Computer-Modell erlaubt die Vorhersage der Mobilität von T-Lymphozyten, Zellen des Immunsystems, die erkennen und zerstören von Viren. Das Modell hilft bei der Behandlung von Störungen des Immunsystems, einschließlich derer, die zu Krebs führen kann, und in der Entwicklung von HIV-Impfstoffen. Die Studie wurde publiziert in Frontiers in Immunology.
Antikörper gegen HIV-Infektionen erscheinen in den Körper etwa einen Monat, nachdem es infiziert wurde. Vor, dass die Immunschwäche-virus können frei zirkulieren und multiplizieren im Körper. Der Impfstoff löst Immunreaktion in einem frühen Stadium, wenn das virus kann immer noch zerstört werden, oder seine Vermehrung wirksam zurückgehalten. Effektiv die Bekämpfung von Viren, die sogenannten T-Lymphozyten benötigen zu finden infizierten Zellen innerhalb von 18 Stunden, nachdem Sie in den Körper gelangen, vor dem moment, wenn die viralen Partikel freigesetzt werden aus den infizierten Zellen und die Ausbreitung.
, Einen Impfstoff zu schaffen, ist es notwendig zu lernen, wie T-Lymphozyten bewegen und wie Sie zu finden, die virus-infizierten Zellen. Vitalii Volpert, Leiterin der RUDN-Universität Interdisziplinäres Zentrum für Mathematische Modellierung in der Biomedizin und seine Kollegen erstellt ein computer-Modell der Bewegung von Zellen des Immunsystems zu finden.
Immunologen wissen, dass T-Lymphozyten bewegen sich in den interzellulären Raum auf der Suche nach target-Zellen, die Krebszellen oder Zellen mit einem virus infiziert. Um zu verstehen, wie Sie es tun, RUDN-Universität Mathematikern erstellt ein computer-Modell der Bewegung von T-Lymphozyten.
In der Regel, die Bedingungen, unter denen die Zellen bestehen, in die Körper und die Gesetze der Physik, die Sie regieren werden berücksichtigt für die Modellierung von zellulären Prozessen. Der Mathematiker von der Universität RUDN auch die verwendeten experimentellen Daten über die Mobilität von T-Zellen in Ihrem Modell, unter anderem. Darüber hinaus wird das Modell berücksichtigt die Interaktion von T-Zellen mit anderen Zellen des Immunsystems: DC Dendritische Zellen, aktivieren die Immunantwort der CD4-Helferzellen und CD8-Effektor-Zellen, die Sie zerstören infizierte Zellen. Um festzustellen, wie die Steigerung der Effizienz der Immunantwort, der RUDN-Universität Mathematikern gehalten, die änderung der Parameter des Modells durch die Anpassung der „Frequenz“ der verschiedenen Arten von Immunzellen, das heißt, der Anteil der einzelnen Typen in der Bevölkerung, zum Beispiel der Anteil der zytotoxischen T-Lymphozyten, die „spezialisiert“ in der Suche nach Zellen, die mit HIV infiziert sind.
Die mathematische Modellierung zeigte, dass 5% die Häufigkeit von HIV-antigen-spezifischen zytotoxischen T-Zellen ist ausreichend, um zu erkennen, infizierte Zellen innerhalb von 18 Stunden, bevor das HIV-virus-Partikel freigesetzt werden aus den infizierten Zellen. Wenn der Anteil der zytotoxischen T-Lymphozyten erhöht sich von 0,04% auf 5%, die das Modell zeigt, dass die Wahrscheinlichkeit der Aufdeckung von HIV-infizierten Zellen innerhalb von 24 Stunden steigt auch um etwa fünf mal, zwischen 7% und 34% zwischen 84% und 100%.