Los modelos matemáticos teóricos ofrecen los discernimientos en terapéutico, estrategias de la prevención para el VIH

Estrategias de la prevención y del tratamiento diseñadas analizando dinámica viral temprana

Las primeras horas a los días que siguen la exposición al virus de inmunodeficiencia humana (HIV) pueden ser de importancia crítica en la determinación de si la infección ocurre en un paciente. Pero los números inferiores de virus y de células infectadas en esta etapa hacen muy difícil estudiar estas acciones en seres humanos o modelos del animal.

Los modelos matemáticos teóricos pueden ayudar a analizar dinámica viral en esto fase temprana, y por lo tanto ofrecen discernimientos en estrategias terapéuticas y de la prevención, según lo evidenciado por un papel publicado el mes pasado en el gorrón de TAILANDIA en matemáticas aplicadas.

En un papel titulado análisis estocástico de la profilaxis Pre- y de post-exposición contra actuales modelos teóricos de Jessica Conway infección VIH, autores, de Bernhard Conrado, y de Daniel Coombs de las dinámicas del VIH inmediatamente después de la exposición al virus, así proveyendo de un método a la infección del estudio y del tratamiento en estos primeros tiempos, así como subido las estrategias con derecho preferente para la prevención.

Diversas clases del VIH drogan diversas fases del objetivo del ciclo vital viral. Por ejemplo, las drogas pueden evitar que el material genético viral sea integrado en la célula huesped o romper la formación de nuevas partículas virales. “En modelos de la infección crónica, los diversos mecanismos de la droga terminan hacia arriba tener efectos similares en modelos matemáticos,” explican a Daniel Coombs autor. “Pero durante la infección temprana, cada paso del ciclo vital es crítico para que la pequeña población del virus persista en el ordenador principal, y éste lleva a las diferencias interesantes entre los efficacies de diversas drogas en esta fase.”

Los autores crean modelos estocásticos para analizar dinámica viral y para entender antes de cómo el tratamiento protector o preventivo de la droga o inmediatamente después de la exposición puede actuar para reducir el riesgo de infección bajo diversos decorados.

“Hay mucha discusión en círculos de la salud pública sobre el potencial de pre- y profilaxis de post-exposición (preparación y PEP respectivamente) contra el VIH,” dice a Coombs. Las “prácticas clínicas para el PEP se basan en conclusión empíricas con drogas más viejas, menos efectivas, mientras que la preparación es muy nueva y aún en fase de desarrollo.” Por este motivo, las juicios clínicas de la preparación y el PEP muestran a menudo el éxito variable, haciéndola dura predecir su eficacia.

“Utilizamos modelos estocásticos para investigar diversas opciones de las estrategias del tratamiento para el PEP y la preparación. Nuestros resultados están en el buen acuerdo con conclusión clínicas, y también muestran las direcciones posibles para la investigación futura,” dice a Coombs.

El papel propone un modelo simple y más complejo. El modelo simple de la uno-división de la infección VIH utiliza una fórmula matemática que incorpore la dinámica entre réplica-competente y - los virus incompetentes, así como las células infectadas en el eclipse organizan (cuando no producen el virus) y en la fase productiva (cuando lo hacen). La fórmula también incluye el índice de infección de nuevas células, el índice de tolerancia viral (debido al retiro o a la desactivación), así como la acción recíproca de diversos tipos de drogas. El modelo complejo (de la dos-división) es similar, pero incorpora además los diversos tipos de la célula y factores de las dinámicas-dos del transporte que son también importantes en el lanzamiento de la infección VIH.

Mientras que el comparar droga para la preparación, los autores concluyen que los inhibidores del transcriptase de la marcha atrás, que inhiben el proceso de la transcripción del ARN del virus en la DNA en la célula huesped, son algo más efectivos que los inhibidores de proteasa, que inhiben la réplica viral del ARN. Los inhibidores de proteasa actúan desactivando la enzima de la proteasa, una molécula que acelere la avería de proteínas en organismos. “Las diferencias son pequeñas, aunque, y otros sentidos prácticos (como efectos secundarios tóxicos, o la droga cuesta) pudieron bien ser más importantes en tomar la mejor decisión,” dicen a Coombs. Para el PEP, la mayoría de los modelos y de las juicios fiable muestran que el lanzamiento rápido de la terapia es importante. Los modelos de los autores indican que la reducción del riesgo cae abajo del 15% después de que un retraso de tres días del tratamiento, y un régimen de tratamiento de dos semanas se muestre para trabajar esencialmente así como la recomendación actual de cuatro semanas.

Los modelos presentados en el trato de papel con la infección VIH después de la exposición de la sangre, por lo tanto centrándose principal en la exposición profesional. Los mecanismos que llevan a la infección por la exposición sexual son más complicados, pero el marco general del modelo se puede aplicar a los casos de la infección sexual. Con datos más experimentales sobre la anatomía, la fisiología y la naturaleza de las acciones recíprocas del virus-ordenador principal, el modelo actual se puede reconstruir para capturar los escenarios de la exposición sexual. La preocupación con respecto al revelado del VIH drogorresistente que sigue el PEP y la preparación se puede también dirigir con un modelado más extenso con la ayuda de datos experimentales adicionales de los modelos animales.

“Es resistente estudiar las acciones tempranas en la infección VIH experimental, así que es muy natural utilizar el modelado matemático para investigar los efectos posibles del tratamiento de la droga. Por otra parte, porque el trabajo experimental es tan difícil, no es obvio cómo construir un modelo,” dice a Coombs, explicando las complejidades del VIH matemáticamente del modelado. “Por este motivo, utilizamos el modelo más simple que podríamos pensar en eso todavía capturamos el esencial de la réplica viral temprana. Hay mucha extensión para desarrollar modelos más complejos de la infección temprana, y para utilizar especialmente la información espigada de infecciones experimentales de animales. Por otra parte, porque nuestros modelos son tan simples, podrían ser adaptados a otras infecciones virales tales como HCV o gripe en el futuro.”