Команда московских ученых создала новую математическую модель динамики SARS-CoV-2 в клеточных линиях. Предложенная модель в дальнейшем может использоваться при работе со многими экспериментальными данными. Например, в процессе изучения новых штаммов. Результаты исследования опубликованы в журнале PeerJ.
В работе приняли участие представители НОШ МГУ «Мозг» совместно с коллегами с факультета биологии и биотехнологии НИУ ВШЭ и из Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН.
Модель, которую предложили ученые, опирается на последние экспериментальные данные заражения клеточных линий. В рамках этих экспериментов клетки не умирают, поэтому для объяснения снижения интенсивности инфекции со временем введено понятие истощения внутриклеточных ресурсов. Исследователи произвели подбор параметров к данным для двух штаммов — базового уханьского и дельта, при этом лишь два параметра различались между штаммами. Это интенсивность заражения и иммунного ответа.
«Для упрощения моделирования мы сперва воспользовались дискретной моделью, в которой явно учитывались события на микроуровне — вход вируса в клетку, производство новых вирусов с учетом расхода ресурсов, выпуск цитокинов, иммунизация клеток, — объяснил доцент кафедры вычислительной математики механико-математического факультета МГУ Владимир Староверов. — Потом на основе дискретной модели возникла система интегро-дифференциальных уравнений. Важно, что две параллельные модели позволяют дополнительно контролировать целостность результатов. В дальнейшем полученные результаты могут обобщаться на другие экспериментальные данные — новые штаммы, другие клеточные линии».
Ученые механико-математического факультета МГУ отметили, что модель является одновременно простой, поскольку в основе лежит система из шести уравнений, а также достаточно гибкой, чтобы с высокой точностью воспроизвести и объяснить экспериментальные данные.
В работе приняли участие представители НОШ МГУ «Мозг» совместно с коллегами с факультета биологии и биотехнологии НИУ ВШЭ и из Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН.
Модель, которую предложили ученые, опирается на последние экспериментальные данные заражения клеточных линий. В рамках этих экспериментов клетки не умирают, поэтому для объяснения снижения интенсивности инфекции со временем введено понятие истощения внутриклеточных ресурсов. Исследователи произвели подбор параметров к данным для двух штаммов — базового уханьского и дельта, при этом лишь два параметра различались между штаммами. Это интенсивность заражения и иммунного ответа.
«Для упрощения моделирования мы сперва воспользовались дискретной моделью, в которой явно учитывались события на микроуровне — вход вируса в клетку, производство новых вирусов с учетом расхода ресурсов, выпуск цитокинов, иммунизация клеток, — объяснил доцент кафедры вычислительной математики механико-математического факультета МГУ Владимир Староверов. — Потом на основе дискретной модели возникла система интегро-дифференциальных уравнений. Важно, что две параллельные модели позволяют дополнительно контролировать целостность результатов. В дальнейшем полученные результаты могут обобщаться на другие экспериментальные данные — новые штаммы, другие клеточные линии».
Ученые механико-математического факультета МГУ отметили, что модель является одновременно простой, поскольку в основе лежит система из шести уравнений, а также достаточно гибкой, чтобы с высокой точностью воспроизвести и объяснить экспериментальные данные.