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Lo studio suggerisce che l'algoritmo possa contribuire ad ottimizzare la progettazione vaccino futura COVID-19

Gli scienziati predicono che la pandemia COVID-19 è sul suo modo di diventare endemica. La diffusione aumentante delle varianti COVID-19 quale il delta ha contribuito ad infettare persone unvaccinated ed alcune vaccinate. I vaccini COVID-19 continuano ad essere il migliore modo proteggere dalla malattia e dalla morte severe, ma ci può essere una necessità per i vaccini di proteggere da una variante specifica.

La ricerca piombo da Vivek R. Nerurkar dall'università di Hawaiʻi a Mānoa ha sviluppato un algoritmo matematico che può contribuire ad ottimizzare la piattaforma vaccino. L'algoritmo riflette l'evoluzione degli stirpi SARS-CoV-2 e comprende le informazioni quali le mutazioni della punta dalle varianti di preoccupazione, dei genoma SARS-CoV-2 e dei campioni clinici.

I ricercatori scrivono:

I nostri risultati hanno pertinenza con futuro di SARS-CoV-2 tenente la carreggiata e di progettazione vaccino SARS-CoV-2… se stabilito in tempo reale, l'algoritmo qui descritto permetteranno che i ricercatori capiscano il genoma evolventesi SARS-CoV-2 di prelazione piuttosto che rispondente.„

Lo studio “algoritmo per la quantificazione delle varianti di preoccupazione per i vaccini razionale progettati basati sull'isolamento di stirpe B.1.243 di SARS-CoV-2 Hawaiʻi„ è pubblicato sul " server " della pubblicazione preliminare del bioRxiv*, mentre attende la revisione tra pari.

Convalida dell'algoritmo facendo uso degli isolati SARS-CoV-2 dallo stirpe B.1.243

I ricercatori hanno applicato un algoritmo adattabile per riflettere l'evoluzione SARS-CoV-2 ed altri cambiamenti genetici. Lo scopo era di usare le informazioni per contribuire a progettare i vaccini di prossima generazione logici.

Hanno raccolto i campioni SARS-CoV-2 i 5 giorni dopo che due pazienti hanno verificato il positivo a SARS-CoV-2.  L'ordinamento genomica è stato realizzato e confrontato stato ai dati sia da GenBank che da GISAID per identificare lo stirpe SARS-CoV-2. I campioni sono stati trovati per essere collegati con lo stirpe B.1.243.

La variante B.1.243 ha composto una volta 72% delle sequenze genomiche dalle Hawai. Tuttavia, dal 28 luglio 2021, la variante è diminuito a circa 23% di tutte le sequenze. Ai tempi dello studio, la variante di delta stava assumendo la direzione di come lo sforzo dominante SARS-CoV-2 nell'area.

La valutazione del genoma SARS-CoV-2 ha mostrato 49 mutazioni negli isolati SARS-CoV-2 relativi allo stirpe B.1.243. Circa 9 delle mutazioni della proteina della punta osservate hanno avuti una prevalenza di 70% universalmente. La decima mutazione della proteina della punta era D614G, in cui è diffuso più di 99% degli sforzi.

L'isolazione del SARS-CoV-2 dai campioni ed analizzare hanno pubblicato le sequenze hanno indicato che B.1.243 ha composto più di 40% di tutti i casi in Hawai. Tuttavia, i ricercatori notano che è improbabile da essere considerato una variante di preoccupazione data la sua prevalenza diminuente universalmente.

B.1.243 contribuito a convalidare l'algoritmo ed ad analizzare le varianti di preoccupazione/di interesse basati sui cambiamenti emergenti dell'amminoacido della proteina della punta per sorveglianza futura e progettazione vaccino.

L'algoritmo ha fornito il valore numerico ad ogni variante di preoccupazione ed ha predetto la probabilità che si sarebbe sparsa attraverso la popolazione. Egualmente ha calcolato la probabilità che ogni variante di preoccupazione avrebbe intrapreso le mutazioni future.

I domini della proteina della punta SARS-CoV-2 e la relazione alla B ed epitopi a cellula T, le sostituzioni variabili dell
I domini della proteina della punta SARS-CoV-2 e la relazione alla B ed epitopi a cellula T, le sostituzioni variabili dell'amminoacido e la figura vaccino di SubstitutionsThis dell'amminoacido dimostra l'evoluzione delle varianti SARS-CoV-2 descrivendo la posizione delle sostituzioni di varianti e delle eliminazioni nel contesto dei domini e degli epitopi della punta. A) Rappresentazione del fumetto di SARS-CoV-2 ed il foglio di prova lungo della proteina della punta dell'amminoacido 1.273 sulla struttura cristallografica colore-codificata determinata mediante microscopia elettronica (identificazione di PBD: 6VXX-PDB). I diversi domini della proteina colore-sono codificati: dominio del N-terminale (NTD) (rosso-chiaro) (residui 14-305), dominio dell'ricevitore-associazione (RBD) (verde) dell'alzavola (residui 319-541), furin (F) (residui 682-685), proteina di fusione (FP) (verde) (residui 788-806), ripetizione 1 (HR1) (arancia) (residui del heptad 912-984), ripetizione 2 (HR2) (arancia) (residui 1163-1213) del heptad, ancora del transmembrane (TM) (rosa-chiaro) (1213-1237) e dominio intracellulare della coda (l'IT) (rosa scuro) (1237-1273). B) Pianta bidimensionale della proteina della punta e dei domini con l'aggiunta del sito di fenditura di furin S1/S2 (RRA/R) (682-685) (il nero). C) In silico la B preveduta ed i luoghi a cellula T di epitopo che rivelano 393 in silico B ed epitopi a cellula T mappati qui come giallo inscatola determinato la i) -) le sostituzioni dell'amminoacido xiii presenti nella variante corrispondente indicata in caselle rosa rispetto alla sequenza NC_045512 di riferimento. i) B.1.243 Hawai; ii) B.1.1.7 Regno Unito; iii) B.1.351 Sudafrica; iv) B.1.1 Nigeria; v) B.1.1.298 Danimarca; vi) B.1.427 e B.1.429 California; vii) P.1 Brasile; viii) P.2 Brasile; IX) B.1.617.1 India; x) B.1.617.2 India; xi) B.1.525 Regno Unito/Nigeria; xii) Sequenze di Moderna e di Pfizer mRNA con le sostituzioni artificialmente aggiunte K986P e V987P; xiii) Sequenze di Janssen e di Novavax mRNA con le sostituzioni artificialmente aggiunte R682S/Q, R683Q, R685G/Q, K986P e V987P.

La diffusione della variante delle preoccupazioni, particolarmente gamma, è aggettata aumentare universalmente

Il gruppo di ricerca ha usato i dati per predire la mutazione esponenzialmente emergente agli isolati SARS-CoV-2 nello studio corrente.

Il centri per il controllo e la prevenzione delle malattie corrente identifica l'alfa, beta, il delta e la gamma come quattro varianti di preoccupazione.

I risultati indicano che tutte e quattro le varianti di preoccupazione avranno una diffusione esponenziale, con gamma che è il mondiale più dominante.

“La variante di delta, preveduta esponenzialmente emergere da questa analisi quantitativa con un r-valore di 0,96 l'aprile 2021 a prevalenza di 1%, si è trasformata in il giugno 2021 nel mondiale più prevalente, rappresentando 64% delle sequenze mondiali,„ ha scritto il gruppo.

Sulla base dei risultati, il gruppo suggerisce che l'algoritmo possa servire a riflettere per le mutazioni SARS-CoV-2 ed a servire da riferimento per la scelta della struttura primaria dei vaccini. Egualmente sostengono che è uno strumento apprezzato nell'adottare un approccio dinamico e premonitore ad occuparsi delle varianti future.

Avviso *Important

il bioRxiv pubblica i rapporti scientifici preliminari che pari-non sono esaminati e, pertanto, non dovrebbero essere considerati conclusivi, guida la pratica clinica/comportamento correlato con la salute, o trattato come informazioni stabilite.

Journal reference:
Jocelyn Solis-Moreira

Written by

Jocelyn Solis-Moreira

Jocelyn Solis-Moreira graduated with a Bachelor's in Integrative Neuroscience, where she then pursued graduate research looking at the long-term effects of adolescent binge drinking on the brain's neurochemistry in adulthood.

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