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 25., péntek

Még mindig a nyomtatott könyveket veszik többen

Hiába a digitális világ térnyerése, 2024-ben az európai olvasók többsége továbbra is a klasszikus, kézbe fogható könyveket részesítette előnyben, amikor online vásárlásra került sor.

Még mindig a nyomtatott könyveket veszik többen
2025. április 25., péntek

Ízek a világ körül: jerk csirke

Pillanatok alatt összedobható ez a jamaicai ínyencség, amely főleg a fűszerezése miatt a megszokott eltérő ízkavalkádot nyújt fogyasztásakor.

Ízek a világ körül: jerk csirke
Ízek a világ körül: jerk csirke
2025. április 25., péntek

Ízek a világ körül: jerk csirke

2025. április 23., szerda

Nyílnak a bazsarózsák a mezőzáhi rezervátumban, fesztiválra várják a vadvirágok szerelmeseit

Virágba borult hétvégén a mezőzáhi bazsarózsa-rezervátum. A Maros megyei vadvirágos védett terület közösségi oldalán közölte, az időjárás miatt a korábbi éveknél valamivel később nyíltak ki az első virágok, így idén húsvéttól várják a látogatókat.

Nyílnak a bazsarózsák a mezőzáhi rezervátumban, fesztiválra várják a vadvirágok szerelmeseit
2025. április 23., szerda

Hazalátogatott húsvétra egy magyarfenesi gólya, nem kértek belőle

Húsvétra hazalátogatott gyermekkora családi fészkébe az egyik magyarfenesi gólya, de nem volt része szívélyes fogadtatásban. A fészket épp birtokló magányos gólya nem engedte leszállni, sőt utána is csípett a hegyes, éles csőrével.

Hazalátogatott húsvétra egy magyarfenesi gólya, nem kértek belőle
2025. április 23., szerda

Meghozta a pápás filmek iránti étvágyat Ferenc pápa halála: tarol a streamingszolgáltatóknál a Konklávé és A két pápa

Ferenc pápa halála után 283 százalékkal nőtt a Konklávé című film megtekintéseinek száma a fizetős streaming platformokon – jelentette kedden a Variety című szaklap.

Meghozta a pápás filmek iránti étvágyat Ferenc pápa halála: tarol a streamingszolgáltatóknál a Konklávé és A két pápa
2025. április 20., vasárnap

Medve sétált a hegyvidéki turistaparadicsomban

A katasztrófavédelmi felügyelőség a mobiltelefonos RO-Alert rendszerrel hívta fel a figyelmet, hogy a településre két egymást követő napon „ellátogatott” a medve.

Medve sétált a hegyvidéki turistaparadicsomban
2025. április 19., szombat

Meghiúsult Varga Csaba csúcstámadása, a vásárhelyi Csomor Lászlóval együtt vissza kellett fordulniuk

Meghiúsult Varga Csaba nagyváradi hegymászó csúcstámadása a hatalmas hó miatt – közölte a Hazajáró.

Meghiúsult Varga Csaba csúcstámadása, a vásárhelyi Csomor Lászlóval együtt vissza kellett fordulniuk
2025. április 19., szombat

Csak óvatosan az eszem-iszommal – Húsvéti egészségügyi ajánlások

Az Országos Közegészségügyi Intézet (INSP) képviselői ajánlásokat fogalmaztak meg a húsvéti ünnepre készülő lakosságnak.

Csak óvatosan az eszem-iszommal – Húsvéti egészségügyi ajánlások
2025. április 18., péntek

Új lemezét mutatja be Kolozsváron Tamás Gábor énekes

Lemezbemutató koncertet tart a Kolozsvári Magyar Operában Tamás Gábor énekes április 28-án, hétfőn 19 órától.

Új lemezét mutatja be Kolozsváron Tamás Gábor énekes
2025. április 18., péntek

Ízek a világ körül: új-zélandi báránycsülök

Húsvétkor a hagyományos bárányhúsos ételek mellett különleges ínyencségekkel is megörvendeztethetjük a családot és az ismerősöket az ünnepi asztalnál. Ehhez nyújtunk most segítséget.

Ízek a világ körül: új-zélandi báránycsülök