Notícies Notícies

Torna a la pàgina principal
Vés enrere

Un model matemàtic per a ajudar a optimitzar el desenvolupament de vacunes

Un model matemàtic per a ajudar a optimitzar el desenvolupament de vacunes

Científics dirigits per Andreas Meyerhans i Gennady Bocharov utilitzen un model matemàtic per a comprendre millor la resposta immune a les vacunes.

22.09.2021

Imatge inicial

Durant el procés de disseny d'una nova vacuna contra una infecció vírica, l'equip que la desenvolupa ha de prendre diverses decisions importants. Una d'elles és l'elecció del tipus de resposta immune que volen induir.

En un article recent del Fòrum de la revista Trends in Immunology, un grup d'investigadors de la UPF i de l'Institut Marchuk de Matemàtiques Numèriques a Moscou, Rússia, dirigit per Andreas Meyerhans i Gennady Bocharov, aporten un treball teòric que podria ajudar amb aquest problema. Els investigadors han utilitzat un model matemàtic per a comprendre millor la resposta immune contra els virus. Això podria contribuir a millorar el disseny de vacunes i simplificar els desafiaments tècnics del procés.

Els virus són paràsits intracel·lulars que necessiten cèl·lules hoste per a multiplicar-se. Per tant, per a que un virus infecti a un ésser humà, ha de tenir accés a algunes de les cèl·lules del cos que permetran la seva multiplicació. Els virus de la progènie s'acoblaran dins les cèl·lules infectades i, un cop alliberats, infectaran altres cèl·lules diana de l'entorn. Si no hi ha una resposta immune que contraresti el virus, aquest continuarà propagant-se i causant dany.

Els investigadors han utilitzat un model matemàtic per a comprendre millor la resposta immune contra els virus. Això podria contribuir a millorar el disseny de vacunes i simplificar els desafiaments tècnics del procés.

Les vacunes són la millor manera de proporcionar a un hoste immunitat específica contra el virus, de manera que podrà mantenir un virus infecciós per sota els nivells patogènics. Per a aconseguir-ho, les vacunes poden induir anticossos que ajuden a neutralitzar els virus lliures. D'altra banda, també indueixen cèl·lules T citotòxiques específiques, que mataran a les cèl·lules infectades i, per tant, reduiran el nombre de cèl·lules productores de virus.

Si bé aquestes dues parts de la resposta immune es consideren importants per a l'eficàcia de la vacuna, com cooperen? Les seves accions són additives? L'equip d'investigadors ha abordat aquestes preguntes examinant la contribució dels anticossos i les cèl·lules T citotòxiques utilitzant un model que té en compte la dinàmica de la infecció per virus. Mostren que aquests dos factors de control primaris de la infecció vírica estan cooperant de forma multiplicativa en lloc d'additiva. Encara que aquesta relació pot semblar força abstracta, té conseqüències molt pràctiques per al desenvolupament de vacunes.

Per exemple, si una vacuna vírica per a ser eficaç necessita augmentar la resposta immunitària bàsica en un factor de 10000, es poden seguir dues estratègies diferents. O s'augmenten els anticossos o les cèl·lules T citotòxiques en un factor de 10000 o s'augmenta cadascuna d'aquestes respostes només en un factor de 100. Això últim podria ser més fàcil d'obtenir en termes pràctics i, per tant, proporcionar als desenvolupadors de vacunes diferents opcions en el seu disseny.

Tot i que aquestes consideracions es basen només en bases teòriques i necessiten validació experimental, estan apareixent les primeres dades en aquesta direcció. "Esperem que el nostre treball conceptual ajudi positivament al disseny de vacunes", diu Bocharov. I Meyerhans, l'últim autor de l'estudi, afegeix que “les nostres consideracions poden ajudar a simplificar els desafiaments tècnics de les noves vacunes i, per tant, tenir algun ús pràctic per a la cura de la salut”.

Article de referència:

Bocharov G, Grebennikov D, Argilaguet J, Meyerhans A. Examining the cooperativity mode of antibody and CD8+T cell immune responses for vaccinology. Trends in Immunology, September 2021. https://doi.org/10.1016/j.it.2021.08.003

 

Multimèdia

Multimedia

Multimedia

Categories:

Per a més informació

Para más información

For more information

Notícia publicada per:

Noticia publicada por:

News published by:

Unitat de Comunicació i Projecció Institucionals

Unidad de Comunicación y Proyección Institucionales

Institutional Communication and Promotion Unit