Tan pequeños y relativamente simples como pueden ser, incluso los virus tienen estrategias. Ahora, investigadores en Japón informan que pueden evaluar dos de estas estrategias a través de una combinación de biología y matemáticas, proporcionando una nueva herramienta para comprender los virus que podrían serutilizado para desarrollar mejores tratamientos.
Al no poder reproducirse por sí mismos, los virus se replican infectando las células de un organismo vivo y haciendo que las células hagan copias de ellas. Existen dos opciones principales para las copias de la estructura genética de un virus que se hacen en la célula: permanecer en la célula como plantillapor hacer aún más copias o empaquetarse como un nuevo virus y salir en un intento de infectar otras células.
Cada opción viene con compensaciones, por lo que la estrategia de un virus individual de cuánto peso colocar en cada uno debería influir directamente en la progresión de una infección y cualquier problema de salud que pueda causar.
"Si bien se espera que tales estrategias estén en juego, demostrar la existencia de la estrategia en sí ha sido difícil", dice Shingo Iwami, profesor asociado de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Kyushu e investigador asociado del Instituto para el Estudio Avanzado deBiología humana WPI-ASHBi en la Universidad de Kyoto.
Sin embargo, como se informa en la revista PLOS Biología , la investigación colaborativa dirigida por Shoya Iwanami e Iwami en la Universidad de Kyushu y Koichi Watashi en el Instituto Nacional de Enfermedades Infecciosas para modelar matemáticamente el comportamiento de dos cepas del virus de la hepatitis C ahora proporciona un medio para evaluar dos de esas estrategias.
Si bien una de las cepas de virus estudiadas causa síntomas severos y repentinos, la otra es una versión modificada genéticamente desarrollada en el laboratorio para aumentar la producción de virus, lo cual es importante para crear reservas de virus para el desarrollo de tratamientos y vacunas.
Como base experimental para el modelado, el grupo de Watashi midió las características del comportamiento de cada virus, como la cantidad de células infectadas y la cantidad de código genético viral dentro y fuera de las células, durante varios días para las células cultivadas e infectadas enel laboratorio.
Iwami y su grupo desarrollaron un modelo matemático con parámetros para tener en cuenta procesos clave como la replicación y las tasas de liberación de la información genética viral para explicar los datos experimentales.
Al encontrar el rango de parámetros del modelo que reproducen razonablemente los resultados observados experimentalmente, pudieron cuantificar las diferencias en el comportamiento entre las dos cepas. En particular, estimaron que la fracción de código genético replicado empaquetada por la cepa desarrollada en laboratorio para hacer nuevosvirus fue tres veces mayor que para la otra cepa, lo que indica la preferencia de una estrategia de licencia para la primera y una estrategia de permanencia para la segunda.
"La estrategia de permanencia inicialmente produce copias del código genético más rápido, mientras que la estrategia de abandono enfatiza las células recién infectadas", explica Iwami. "Aunque existen otros modelos matemáticos, el nuestro es el primero en evaluar estas estrategias evolutivas opuestas".
El modelo actual tiene algunas limitaciones, como suponer que algunos procesos son constantes y excluir algunos de los procesos biológicos detallados, pero por ahora, proporciona una forma relativamente simple de obtener una visión general de dos estrategias de virus.
"Tales estrategias pueden ser comunes en otras infecciones virales crónicas, y comprenderlas podría ayudarnos a desarrollar métodos terapéuticos efectivos para contrarrestar las estrategias de virus individuales", comenta Iwami.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Kyushu . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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