Lemodellezték szegedi matematikusok, miként pusztítja sejtjeinket a koronavírus

Pillanatfelvételek egy koronavírus-fertőzés lefutásából •  Fotó: Szegedi Tudományegyetem

Pillanatfelvételek egy koronavírus-fertőzés lefutásából

Fotó: Szegedi Tudományegyetem

A szervezetünkben lezajló bonyolult vírusdinamika leírására dolgoztak ki megközelítését és eredményeit tekintve újdonságnak számító matematikai modellt a Szegedi Tudományegyetem (SZTE) Bolyai Intézetének matematikusai.

Krónika

2021. november 23., 16:052021. november 23., 16:05

2021. november 23., 16:122021. november 23., 16:12

A Juhász Nóra, Sadegh Marzban, Renji Han és Röst Gergely által létrehozott rendszer a vírus terjedésének időbeli és térbeli mintázatait is leírja. A felsőoktatási intézmény lapunkhoz eljuttatott ismertetője szerint a kutatók számítógépes szimulációk segítségével vizsgálták a sejtközi vírusfertőzés lefutását és jellegzetességeit, elsősorban a SARS-CoV-2, illetve influenzavírusokra fókuszálva. A kutatás eredményei a közelmúltban jelentek meg a Royal Society Open Science folyóiratban.

A szervezeten belüli vírusdinamika pontos megértése kulcsfontosságú tudományos kihívás, amelynek fontosságát a jelen világjárvány megkérdőjelezhetetlenné tette.

A szegedi matematikusok olyan, modern technikákat ötvöző szimulációs eszközt fejlesztettek ki (sztochasztikus ágens alapú modell és parciális differenciálegyenletek hibridje), ami a sejtek fertőződését, a vírusreplikációt és a vírus diffúzióját, terjedését a sejtek között is követi. A kutatók eredményei pontosabb előrejelzéseket adnak a fertőzés lefutásáról, mint a klasszikus módszerek, másrészt érdekes, az emberi szem által is értelmezhető és szuggesztív térbeli mintázatokat, jellegzetességeket is leír.

A fent leírtakra példa a fenti kép, ahol négy különböző időpontban látjuk a SARS-CoV-2 vírus terjedését. Itt mind a négy ábra bal oldalán az egyes hámsejtek aktuális állapota látható (zöld az egészséges, piros a fertőzött, fekete az elhalt sejteket jelöli), míg a megfelelő jobb oldali képeken a térbeli víruskoncentráció szerepel. A folyamat időbeli lefutását a mellékelt videón láthatjuk, ahol a koronavírus-fertőzés végigsöpör a sejtpopuláción.

A modell erősségeiről és megbízhatóságáról szólva fontos megemlíteni, hogy a rendszer képesnek bizonyult virológusok által lefolytatott in vitro kísérletek szimulációs reprodukálására. A következő ábra első sora tényleges laboratóriumi megfigyelések eredményeit mutatja be, míg a második sor már ezen eredmények szimulációs replikája – a kirajzolódó dinamikai jellegzetességek egyértelmű hasonlóságokat mutatnak.

•  Fotó: Szegedi Tudományegyetem Galéria

Fotó: Szegedi Tudományegyetem

A felső sor laboratóriumi kísérletek felvételein, az alsó sor a szegedi matematikai modellből kapott ábrákon mutatja be a vírus terjedését. A kutatók a modellel nemcsak a koronavírus, hanem az influenza fertőzését is tudták szimulálni, és összehasonlították, miben más a két betegség tipikus kimenetele. A matematikusok további tervei között szerepel a modell felskálázása (jelenleg százezres nagyságrendű sejtet képes kezelni), valamint az immunválasz modellezése és az antivirális kezelések beépítése a szimulációs rendszerbe. Ezzel hosszabb távon akár egy virtuális laboratórium is létrehozható.

szóljon hozzá! Hozzászólások

Hírlevél

Iratkozzon fel hírlevelünkre, hogy elsőként értesüljön a hírekről!

Ezek is érdekelhetik

A rovat további cikkei

2025. április 03., csütörtök

Tavaszi könyvturiba várják az olvasás szerelmeseit

Szépirodalmi alkotásokat, szak- és gasztronómiai könyveket, gyerekkönyveket turkálhatnak hétvégén az olvasás szerelmesei Kolozsváron. A 11. kiadásához érkező tavaszi Könyvturit április 4. és 5. között szervezi meg az EMKISZ.

Tavaszi könyvturiba várják az olvasás szerelmeseit
2025. április 03., csütörtök

A Bagossy Brothers Company népzenei hangszerelésben viszi el dalait a csíksomlyói Nyeregbe

Nagyszabású ingyenes koncertet ad a csíksomlyói Nyeregben a Bagossy Brothers Company június 14-én – jelentették be csütörtökön a helyszínen tartott sajtótájékoztatójukon a zenekar tagjai.

A Bagossy Brothers Company népzenei hangszerelésben viszi el dalait a csíksomlyói Nyeregbe
2025. április 03., csütörtök

Már újságot is ír a mesterséges intelligencia

A legfejlettebb technológiát az újságíró szakma legrégibb eszközével, a papírral párosította az Il Foglio című olasz napilap, amely a mesterséges intelligenciára bízta a nyomtatott kiadás megírását kísérletileg április 11-ig.

Már újságot is ír a mesterséges intelligencia
Már újságot is ír a mesterséges intelligencia
2025. április 03., csütörtök

Már újságot is ír a mesterséges intelligencia

2025. április 02., szerda

Sem a székrekedés veszélyeiről, sem csodakészítményekről: ismét visszaéltek Karikó Katalin nevével

Ismét visszaéltek Karikó Katalin Nobel-díjas professzor nevével az interneten, a kutató hangsúlyozta, soha nem adta és a jövőben sem adja nevét semmiféle termék, gyógyhatásúnak feltüntetett készítmény reklámjához.

Sem a székrekedés veszélyeiről, sem csodakészítményekről: ismét visszaéltek Karikó Katalin nevével
2025. április 02., szerda

A magyar alaptörvényben rögzítik a fogyatékossággal élők helyes megnevezését

Az alaptörvényben rögzítik, hogy a fogyatékkal élők helyett a fogyatékossággal élők a helyes szóhasználat – jelentette be a Belügyminisztérium fogyatékosságügyi államtitkára a Kossuth rádió Jó reggelt Magyarország! című műsorában az autizmus világnapján.

A magyar alaptörvényben rögzítik a fogyatékossággal élők helyes megnevezését
2025. április 02., szerda

Elhunyt Val Kilmer, a Top Gun és a Mindörökké Batman sztárja

65 éves korában elhunyt Val Kilmer, az 1986-os Top Gun és az 1995-ös Mindörökké Batman című filmek sztárja.

Elhunyt Val Kilmer, a Top Gun és a Mindörökké Batman sztárja
2025. április 01., kedd

Négy filmet is forgat a Beatlesről Sam Mendes, már megvan a szereposztás

Az Oscar-díjas Sam Mendes bejelentette készülő négy Beatles-filmje szereposztását – számolt be a Variety.com.

Négy filmet is forgat a Beatlesről Sam Mendes, már megvan a szereposztás
2025. március 31., hétfő

Kórusműveket ad elő két erdélyi városban a cambridge-i Magdalene College vegyes kara

Békéről szóló kórusművekkel lép fel Kolozsváron és Gyulafehérváron a cambridge-i Magdalene College kórus. A nagy-britanniai vegyes kar a kincses városi Visszhang kórus meghívására érkezik Erdélybe.

Kórusműveket ad elő két erdélyi városban a cambridge-i Magdalene College vegyes kara
2025. március 30., vasárnap

Mi a közös a székely és a perui pityókatermelők között? – Márton Mónika világjáró jogász a kultúrák közti hasonlóságról

A székelyföldi Márton Mónika a világ több mint 60 országát bejárta, önkénteskedett többek között a Görögországba érkező menedékkérők táborában és Nepálban is. A jogász végzettségű fiatal nő a Krónikának munkájáról, világjáró élményeiről beszélt.

Mi a közös a székely és a perui pityókatermelők között? – Márton Mónika világjáró jogász a kultúrák közti hasonlóságról
2025. március 29., szombat

Akinek a felhők felett van az irodája – Tóth Kincső a légiutas-kísérők mindennapjairól

Már gyermekkorában, amikor látta a székelyföldi égbolton a repülőgép mögött hagyott felhőcsíkot, Tóth Kincső eldöntötte, hogy majd ha „nagy lesz”, légiutas-kísérő válik belőle – osztotta meg csütörtökön este a kolozsvári Planetarium kávéház közönségével.

Akinek a felhők felett van az irodája – Tóth Kincső a légiutas-kísérők mindennapjairól