Vírusok a számítógépbenA HIV-járvány eredetének szimulációja

Müller ViktorMTA-ELTE Elméleti Biológiai és Evolúciós Ökológiai Kutatócsoporthttp://ramet.elte.hu/~viktor

Mire megyünk labor nélkül?

+ = ? Modellezés

matematikai modellszámítógépes szimuláció

Adatelemzés

Molekuláktól az emberig

Molekuláris folyamatok

Szervezeten belüli folyamatok

Populációs szintű folyamatok

A HIV eredete(i)

Több független átugrás 4 sikeres csoport:

HIV-1 M és O csoportja HIV-2 A és B csoportja

Több sikertelen csoport

Járványos törzsek: szűk időablak

Az összes sikeres HIV-csoport a 20. század első felében ugrott át emberre.

HIV-csoport Utolsó közös ős References

HIV-1 group M

1920 (1902-39) 1937 (1925-49)

Salemi et al. (2000)

1931 (1915-41) Korber et al. (2000)

1921 (1908-33) 1902 (1873-1922)1908 (1884-1924)

Worobey et al. (2008)

HIV-1 group O 1920 (1890-1940) Lemey et al.

(2004)1905 (1866-1938) Wertheim &

Worobey (2009)HIV-1 group N 1963 (1948-77) Wertheim &

Worobey (2009)

HIV-2 group A1940 (1924-56) Lemey et al.

(2003)1932 (1906-55) Wertheim &

Worobey (2009)

HIV-2 group B1945 (1931-59) Lemey et al.

(2003)1935 (1907-61) Wertheim &

Worobey (2009)

Az időzítés problémája

Előbb miért nem?„Bushmeat” vadászat: vírusforrás a történelem előtti idők óta

Forrás: Nature 455, 605.

Urbanizáció, megnövekedett

mobilitás stb.

Az időzítés problémája

Előbb miért nem?„Bushmeat” vadászat: vírusforrás a történelem előtti idők óta

Forrás: Nature 455, 605.

Urbanizáció, megnövekedett

mobilitás stb.

Később miért nem?

Hipotézis

A heteroszexuális terjedést befolyásoló tényezők:Kapcsolati háló Akut fertőzésKörülmetélésGenitális fekélyt okozó fertőzések - Genital ulcer disease (GUD)

Ugyanezek a tényezők lehettek fontosak a HIV járvány indulásakor.

A HIV-járvány epicentrumai különösen kedvező feltételeket kínáltak a heteroszexuális terjedésnek.

Szimuláció: a HIV korai terjedése

Milyen tényezők segíthették a HIV-járvány elindulását?

Egyed alapú modell

Szexuális háló

Sztochasztikus folyamatok

Esettanulmány: Kinshasa

A HIV-1 M világjárvány epicentruma

AdatgyűjtésTudományos irodalom (orvosi, virológiai, etnográfiai stb.)Eredeti levéltári kutatás

Esettanulmány: Kinshasa

Szimulációs modell: paraméterek

A heteroszexuális terjedést befolyásoló tényezők:

Kapcsolati háló (partnercsere, párhuzamos kapcsolatok) Genitális fekélyek (GUD) Akut fertőzés Körülmetélés Kezdetben

alacsony hatékonyság

Szimulációs modell: szexuális háló

Stabil linkek

Rövid távú linkek

CSW linkek

részletes paraméterek

Szimulációs modell: a HIV terjedése

1. HÉT

Szimulációs modell: a HIV terjedése

2. HÉT

Szimulációs modell: a HIV terjedése

3. HÉT

Eredmények: történeti szcenáriók

1919-ben és 1929-ben különösen kedveztek a feltételek a HIV terjedésének.

1000 futtatás minden szcenárióra

Eredmények: mely tényezők voltak fontosak?

A GUD-prevalencia volt messze a legerősebb tényező.

Következtetések

A HIV-járvány elindulásában kulcsszerepe lehetett a gyarmati központokban kialakult GUD-járványoknak.

Az „időablakot” valószínűleg a GUD-járványok visszaszorítására indított kezelési kampányok zárták be a 30-as évek közepén.

A körülmetélés és a populációméret/szerkezet valószínűleg a GUD-gyakoriságon keresztül közvetett hatást fejtett ki.

A nemi fekélyt okozó betegségek kontrollja kulcsfontosságú újabb HIV-törzsek kialakulásának megakadályozásában.

Köszönetnyilvánítás

Funding:

João Dinis de Sousa

Philippe Lemey

Anne-Mieke Vandamme