С тех пор, как в декабре 2019 года был выявлен SARS-CoV-2, исследователи лихорадочно работали над изучением нового коронавируса. Хотя было получено много знаний, ученым еще предстоит многое узнать о том, как SARS-CoV-2 взаимодействует с человеческим телом и как иммунная система борется с ним. Теперь исследователи, сообщающие в ACS Pharmacology & Компания Translational Science разработала математическую модель инфекции SARS-CoV-2, которая показывает ключевую роль врожденной иммунной системы в контроле вирусной нагрузки.
Пандемия COVID-19 создала огромные социально-экономические проблемы и унесла жизни почти 2 миллионов человек во всем мире. Хотя вакцины сейчас вводятся, в настоящее время существует мало эффективных терапевтических средств. Чтобы найти новые методы лечения, ученым необходимо лучше понять, как вирус взаимодействует с иммунной системой хозяина. Есть две основные ветви иммунной системы: врожденная (при которой иммунные клетки поглощают патогены, испускают химические сигналы или иным образом неспецифично реагируют на патоген) и адаптивная (при которой лимфоциты вырабатывают антитела и убивают определенные патогены). Изучать динамику вируса в организме человека сложно, поэтому некоторые исследователи разработали математические модели для изучения взаимодействия вируса с хозяином. Прашант Догра, Чжихуэй Ван и его коллеги хотели улучшить существующие модели, чтобы имитировать динамику заражения SARS-CoV-2 на всем теле.
Исследователи разработали математическую модель, которая прогнозирует вирусную нагрузку с течением времени в органах, экспрессирующих рецептор ACE-2, который необходим для проникновения SARS-CoV-2 в клетки. Некоторые параметры, используемые в модели, такие как уровни различных иммунных клеток в организме человека, были уже известны, тогда как другие, такие как скорость инфицирования клеток-мишеней, были оценены на основе опубликованных экспериментальных данных по зараженным COVID-19 хомяки. После того, как команда разработала упрощенную модель, они использовали данные человека, чтобы сделать более полную модель, которая также включала адаптивный иммунитет. Когда исследователи использовали модель для моделирования различных состояний, они обнаружили, что врожденный иммунитет играет большую роль в контроле вирусной нагрузки, чем адаптивный иммунитет, и что важно начать противовирусную терапию или терапию интерфероном как можно скорее после появления симптомов.