Lemodellezték szegedi matematikusok, miként pusztítja sejtjeinket a koronavírus

Lemodellezték szegedi matematikusok, miként pusztítja sejtjeinket a koronavírus

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.

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

Ezek is érdekelhetik

A rovat további cikkei

2024. április 13., szombat

Hét nemzeti érték kapott idén hungarikum minősítést

Hét nemzeti érték kapott idén hungarikum minősítést, közöttük a székelykapu. A veszprémi díjátadó gálaműsor április 14-én, vasárnap este látható az M5 kulturális csatornán.

Hét nemzeti érték kapott idén hungarikum minősítést
2024. április 12., péntek

Erdélyi turnén ünnepli születésnapját Oszvald Marika Kossuth-díjas színésznő, operetténekes

Erdélyi turné keretében lépnek színpadra a napokban a Budapesti Operettszínház művészei. Oszvald Marika, Peller Károly és Faragó András előadásában az operettirodalom legnépszerűbb szerzői, köztük Kálmán Imre, Lehár Ferenc örökzöldjei csendülnek fel.

Erdélyi turnén ünnepli születésnapját Oszvald Marika Kossuth-díjas színésznő, operetténekes
2024. április 12., péntek

Interaktív kutyás workshop előzi meg a Lassie mozifilm kolozsvári vetítését

Különleges élményben lesz részük azoknak a kolozsvári mozinézőknek, akik szombatra jegyet váltanak a Lassie - Állati mentőakció (Lassie – A New Adventure) című filmre.

Interaktív kutyás workshop előzi meg a Lassie mozifilm kolozsvári vetítését
2024. április 09., kedd

Bemutatták III. Károly királynak az őt ábrázoló új fontbankókat

Bemutatta kedden a brit uralkodónak az őt ábrázoló új fontbankókat a Bank of England kormányzója.

Bemutatták III. Károly királynak az őt ábrázoló új fontbankókat
2024. április 08., hétfő

Határon túli diákok is népszerűsíthetik természeti értékeiket a nyíregyházi honismereti akadémián

Határon túli diákok jelentkezését is várják a magyarországi Honismereti Szövetség Látható csodák című, 7–12. osztályosok számára meghirdetett pályázatára.

Határon túli diákok is népszerűsíthetik természeti értékeiket a nyíregyházi honismereti akadémián
2024. április 08., hétfő

Erdélyi település a legélhetőbbnek tartott városok topjában, egy magyarországi megyeszékhely a legrosszabb helyek listáján

Erdélyi város is felkerült a lakosai által élhetőnek tartott európai városok listájára, miközben egy magyarországi megyeszékhely a legrosszabb helyek topjában kapott helyett.

Erdélyi település a legélhetőbbnek tartott városok topjában, egy magyarországi megyeszékhely a legrosszabb helyek listáján
2024. április 07., vasárnap

Videósorozattal helyezik történelmi kontextusba a Kibic online kvíz tanulságait

Magyarázó videósorozat készült az Erdély tematikájú, Kibic elnevezésű online tesztből. A kvíz tizennégy részes sorozatának első két epizódja már elérhető az ötletgazda Ferkó Zoltán YouTube-csatornáján.

Videósorozattal helyezik történelmi kontextusba a Kibic online kvíz tanulságait
2024. április 06., szombat

Megjelöli májustól a mesterséges intelligencia által előállított tartalmakat a közösségi portálokon a Meta

A Meta amerikai internetes óriásvállalat májustól megjelöli a közösségi portálokon a mesterséges intelligencia (MI) által előállított hangokat, képeket és videókat – derül ki egy friss blogbejegyzésből.

Megjelöli májustól a mesterséges intelligencia által előállított tartalmakat a közösségi portálokon a Meta
2024. április 06., szombat

Hétvégétől az erdélyi mozik műsorán az új Bogyó és Babóca animációs film – M. Tóth Géza rendezővel beszélgettünk

A hagyományokat követve a Bogyó és Babóca 6. – Csengettyűk című mozifilmben is tizenhárom mesét láthatnak a gyerekek, akiket újdonságokkal is meglepnek a KEDD Animációs Stúdió által forgalmazott alkotásban.

Hétvégétől az erdélyi mozik műsorán az új Bogyó és Babóca animációs film – M. Tóth Géza rendezővel beszélgettünk
2024. április 05., péntek

Tavaszi koncerteket tartanak Szatmárnémeti felújított történelmi központjában, hétvégén rajtol a rendezvénysorozat

Útjára indítja a Szatmári tavasz elnevezésű, koncerteket felsorakoztató rendezvénysorozatot a Szatmárnémeti Polgármesteri Hivatal, amely ezzel a programmal felpezsdítené a felújított és nemrég átadott történelmi városközpont életét.

 

Tavaszi koncerteket tartanak Szatmárnémeti felújított történelmi központjában, hétvégén rajtol a rendezvénysorozat