Исследование Пермского Политеха поможет в создании новых методов борьбы с коронавирусом
В мае 2023 года Всемирная организация здравоохранения объявила о завершении глобальной пандемии Covid-19. Но вирус до сих пор продолжает существовать и заражать тысячи людей. Ученые по всему миру ведут работу по мониторингу, изобретению средств защиты от опасной инфекции, совершенствованию способов лечения и профилактики заболевания, чтобы минимизировать его последствия. Коронавирус постоянно мутирует и приспосабливается к новым условиям, что осложняет деятельность исследователей. Чтобы создавать более совершенные методы борьбы (вакцины, лекарства и другие) с вирусом, необходимо точно знать, что он собой представляет и как ведет себя в той или иной среде обитания. К сожалению, Covid-19 еще недостаточно изучен. Ученые Пермского Политеха совместно с исследователями из ПГАТУ и Пермского института ФСИН создали математические модели, которые детально описывают систему «клетка-вирус-среда обитания», что позволяет оценить влияние коронавируса на людей различных расовых групп, возрастов и гендерных признаков.
Исследование выполнено при финансовой поддержке Пермского национального исследовательского политехнического университета в рамках реализации программы деятельности НОЦ мирового уровня «Рациональное недропользование», а также в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Статья с результатами исследования опубликована в журнале «Известия Юго-Западного государственного университета». Рассказать больше о вирусе, по словам завкафедрой инфекционных болезней Пермского ГАТУ, доктора ветеринарных наук Натальи Татарниковой, может иммунограмма (комплексный анализ иммунной системы), которая содержит специфические и неспецифические защитно-приспособительные механизмы, определяющие и регулирующие гомеостаз (поддержание клеток в рабочем состоянии) среды организма. Она также изучает гуморальные факторы иммунитета (антитела, бактерицидные свойства сывороток), клеточно-тканевые реакции (фагоцитоз, реактивность клеток) и общие физиологические процессы, обусловливающие иммунитет. На основе этих данных можно выявить закономерности протекания заболевания и использовать в разработке новых методов борьбы с вирусом.
«При разработке вакцины от SARS-CoV-2 необходимо иметь методику для исследования характеристик и оценки состояния иммунитета человека. Оцифровка показателей иммунограммы при различных состояниях иммуноглубинов (антител) может показать более полную картину при разных стадиях заболеваний пациентов. Математическое моделирование системы «Клетка-вирус-среда обитания» даст возможность показывать переходные процессы (здоровый, инфицированный человек) в зависимости от изменения параметров показателей иммунограммы, семейства штаммов вируса и условий обитания, а также прогнозировать возможные последствия болезни и создавать лекарства по их предотвращению», — рассказывает доктор технических наук, профессор кафедры «Информационные технологии и автоматизированные системы» ПНИПУ Сергей Костарев.
В основу математических моделей легли исследования иммунограмм четырех групп (детей в разном возрасте), характеризующих различную стадию заболевания. Строение и мутация генома SARS-CoV2, а также статистические данные о заболевших брались из открытых источников.
Материалом для исследования служила сыворотка крови. При оцифровке показателей биоматериалов оказалось, что в активной стадии болезни коронавирусом среди младших групп иммунитет вырабатывает меньше важных древнейших клеток защиты организма от инфекции (фагоцитов), но производит больше защитных белков (иммуноглубинов).
А у детей старших возрастных групп появляется большое количество лейкоцитов (клетки, которые борются с инфекцией и поражением тканей), но меньше иммуноглубинов. Кроме того, ученые построили матрицу статистических данных числа жителей и количества заболевших, вошедших в систему уравнений.
Разработанные математические модели пермских ученых позволят оценить последствия короновирусной инфекции для различных групп населения. Использование матмоделей на практике поможет в дальнейшем разработать упрощенные схемы диагностических и профилактических мероприятий при наличии Covid-19 в организме человека, а также создаст предпосылки для нахождения эффективных и экономически обоснованных способов терапии заболевания.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые из МФТИ и ИППИ РАН выяснили, что у квантовых полей вблизи черных дыр (или ускоренно расширяющейся Вселенной) есть «порог нагрева». До этого порога чем выше температура, тем быстрее поле «забывает» свое прошлое. А выше порога нагрев уже не помогает: скорость забывания становится постоянной и определяется не температурой, а самой формой пространства (например, размером горизонта).
Почему один человек легко заводит друзей, а другой предпочитает держаться в стороне? Откуда берется привычка все планировать? Почему некоторые люди сомневаются в себе? Международный коллектив ученых проанализировал данные о геномах миллиона человек и выявил 1260 независимых генетических вариантов, связанных с основными пятью чертами личности человека. Результаты исследования показали, что на индивидуальные особенности личности влияет не только воспитание, опыт и окружающая среда, но также гены.
Исследователи из МФТИ и Объединенного института высоких температур РАН определили, при каких условиях квазиклассические модели водородной плазмы начинают давать нефизичные результаты. Ученые показали, что при достаточно сильном взаимодействии частиц такие модели перестают правильно учитывать квантовые эффекты, связанные с принципом Паули. В результате в расчетах возникают нефизичные электрон-ионные кластеры, а моделируемая система теряет устойчивость.
Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.
Американские арахнологи открыли в Скалистых горах на севере Айдахо новый вид паука из рода Hexura, представители которого прежде встречались лишь на северо-западе США и в Канаде. Обнаруженная группа живет примерно в 500 километрах восточнее известного науке ареала. Пауки Hexura тесно связаны с местом обитания и не расселяются на большие расстояния, поэтому ученым еще предстоит выяснить, как новый вид оказался так далеко от известных популяций.
Европейская колонизация резко изменила жизнь коренных народов Австралии и поставила под угрозу их связь с традиционными землями. Археологи изучили наскальное искусство на севере континента и выяснили, что после начала контактов художники стали чаще изображать гигантских мифических существ, включая почти семиметрового змея.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно