Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Algorytm na grypę - odkrycie Polki z Uniwersytetu Columbia
Algorytm na grypę  - odkrycie Polki z Uniwersytetu Columbia
Już niedługo przewidywanie jak zmutuje wirus grypy i przygotowywanie szczepionek może być znacznie skuteczniejsze! To dzięki odkryciu dr Marty Łukszy, Polki z Uniwersytetu Columbia w Nowym Jorku, która opracowała matematyczny algorytm pozwalający na przewidywanie mutacji wirusa. Czyżbyśmy mogli wyprzedzić ewolucję?

Co roku wirus grypy zbiera okrutne żniwo w postaci ofiar śmiertelnych. Co roku więcej ludzi szczepi się przeciw grypie, ale do tej pory skuteczność szczepionek była różna, nie zawsze bardzo wysoka, a przede wszystkim trudna do przewidzenia. Wirus grypy mutuje bardzo szybko i nie zawsze przewidywania naukowców nadążały za jego zmianami na tyle, aby na czas zaprojektować nową, skuteczną na dany sezon szczepionkę.

            W tym roku pod koniec lutego magazyn Nature opublikował wyniki badań doktor Marty Łukszy, Polki zajmującej się bioinformatyką pracującej na Uniwersytecie Columbia w Nowym Jorku. Badania te pokazują skuteczność opracowanego przez tamtejszy zespół modelu informatycznego, który przewiduje zmiany w światowych populacjach wirusa grypy.  Nie przewiduje mutacji w samej budowie wirusa, a jedynie analizuje wzrosty i spadki liczebności konkretnych szczepów tego wirusa na świecie. Na tej podstawie przewiduje co się stanie z tymi szczepami na przestrzeni nadchodzącego roku. Te informacje wystarczą, by z 93% pewnością stwierdzić, które szczepy wirusa będą odpowiedzialne za zachorowania na grypę w przyszłym sezonie. Chociaż zagadnienie jest skomplikowane i chaotyczne (biorąc pod uwagę ilość odmian i zróżnicowanie wirusów), algorytm matematyczny jest dość prosty. Opiera się na dwóch podstawowych założeniach: pierwsze, że wirusy rozprzestrzeniają się, a potem wycofują się w dość powtarzalny sposób (odbywa się to podobnie dla różnych szczepów), i drugie – że można podzielić mutacje wirusa na kategorie, dzięki którym da się przewidzieć jak wirulentny i zjadliwy będzie konkretny szczep. Wirusy powodujące grypę w danym roku są analizowane i grupowane w „rodziny”, których jednocześnie jest od sześciu do dziesięciu. Następnie porównuje się genotypy danej rodziny wirusów z tymi z poprzednich lat i obserwuje się zmiany genetyczne, ze szczególnym uwzględnieniem hemaglutynin i neuraminidaz na powierzchni wirusa.  Jeśli na powierzchni wirusa pojawiają się nowe białka, wirus uznawany jest za groźniejszego niż do tej pory, ponieważ te białka stają się nierozpoznawalne dla przeciwciał.

Metoda jest prosta, ale wymaga dużej ilości danych – dr Marta Łuksza i jej współpracownicy tworzyli bazę danych w latach poprzedzających przeprowadzenie i opublikowanie tego badania, i tylko dlatego okazało się ono skuteczne. Bez punktu odniesienia i obrazu tego, jak poszczególne rodziny wirusów zmieniały się na przestrzeni ostatnich lat, stworzenie skutecznego algorytmu takiego jak ten byłoby niemożliwe. Oczywiście model opracowany w Uniwersytecie Columbia ma swoje ograniczenia i nie jest pozbawiony wad. Jest jednak nową możliwością, krokiem do przodu w przewidywaniu nieprzewidywalnego, czyli mutacji wirusa, który od wielu lat spędza naukowcom sen z powiek. Dr Marta Łuksza zamierza kontynuować badania nad zastosowaniem tego modelu do przewidywania mutacji i ewolucji także innych wirusów, zaczynając od innych niż ludzka odmian grypy, bo jak pokazuje doświadczenie z ostatniego dziesięciolecia, wirus grypy przekracza bariery gatunkowe i staje się dla nas groźny również w innych, nie-ludzkich wariantach. A zespoły przygotowujące kolejną sezonową szczepionkę przeciw grypie już zamierzają zrobić użytek z nowej metody i użyć jej na razie nie jako jedynej, ale wspomagającej i porównawczej w projektowaniu na kolejny sezon.

            Odkrycie Polki z Columbia University to powód do dumy, ale też wymierny sukces światowej nauki. Marzeniem i nadzieją wszystkich pracujących nad tymi zagadnieniami jest jednak nie tylko przewidywanie jak zmutuje wirus i umiejętność bronienia się przed nim, ale przede wszystkim przekonanie społeczeństwa do tego, by korzystać z dostępnych szczepionek przeciw grypie. Bo nawet najlepsze algorytmy i najskuteczniejsze szczepionki nie zabezpieczą tych, którzy się nie zaszczepią, a grypa nadal będzie miała zbyt wiele ofiar.

KOMENTARZE
Newsletter