וִידֵאוֹ: מפות מצביעות על הדרך להילחם בנגיף השפעת
2023 מְחַבֵּר: Peter Bradberry | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-05-21 22:33
צוות חוקרים בינלאומי עיצב תוכנה הממחישה אינטראקציות בין מערכות החיסון לבין זני השפעת המנסים לפרוץ את הגנתם - בקנה מידה עולמי.
באותו אופן שמפת דרכים מסייעת לנהגים להבין כיוונים סתרים אחרת, צוות מדענים פיתח תוכנה המאפשרת להם למפות את העימותים בין מערכות החיסון לחיידקים, החל מנגיף השפעת. שילוב והמחשה של נתונים שנמחקו ממעבדות ברחבי העולם מסמנים צעד מרכזי להבנת וירוס המאבק בדרך כלל ביותר מ -250,000 נפשות ברחבי העולם בשנה, על פי ארגון הבריאות העולמי (WHO).
הנתונים הגולמיים עבור מפות אנטיגניות אלו מקורם ברשת המעקב הגלובלית של ארגון הבריאות העולמי של יותר מ -100 מעבדות ב -80 מדינות הבודקות כ -5,000 זני שפעת מדי שנה. החוקרים מכניסים נתונים אלה לאתר מאובטח באמצעות הצפנת נתונים וסיסמאות, שם הם זמינים לארבעה מרכזי שיתוף פעולה בינלאומיים של ארגון הבריאות העולמי בארה"ב, אוסטרליה, יפן ובריטניה - המנתחים את הזנים כנגד נוגדנים שונים, שהם מולקולות חלבון שנוצרו. על ידי מערכת החיסון כדי לזהות ולנטרל חיידקים, נגיפים ופולשים אחרים.
חיסוני שפעת פועלים על ידי הכנסת הגוף לזנים לא פעילים של נגיף שפעת לאחרונה. אך לפני שמדענים יוכלו להחליט באילו זני שפעת להשתמש בחיסון, עליהם לקבוע תחילה כיצד המערכת החיסונית של הגוף מגיבה לזני השפעת השונים שהוא נתקל בהם. הבדל זה בין נגיפים - כפי שמפרשת אותם מערכת החיסון שלנו - מכונה "ההבדל האנטיגני", אומר דרק סמית ', פרופסור לאינפורמטיקה למחלות זיהומיות במחלקה לזואולוגיה באוניברסיטת קיימברידג', שכתב את תוכנת הקרטוגרפיה האנטיגנית בשיתוף עם אלן לפדס., ביולוג חישובי במעבדה הלאומית לוס אלמוס בניו מקסיקו, ורון פוייה, וירולוג במרכז הרפואי ארסמוס ברוטרדם, הולנד. "אתה לוקח נוגדנים שהועלו עבור זני שפעת שונים ורואה עד כמה הם נקשרים לזנים שונים של שפעת", הוא מוסיף, "ואתה בסופו של דבר עם טבלה עם המדידות האלה."
מספרים המייצגים הבדלים אנטיגניים אלו מוצגים במשך עשרות שנים בטבלאות כדי שחוקרים יוכלו להשוות את התוצאות. אולם סמית אומר כי נדרשת "מומחיות כדי לקרוא את הטבלאות הללו.".
בנוסף ללפדס ופושייר, סמית מעניק את הופעתה של קרטוגרפיה אנטיגנית ליצירתו של יאן דה יונג, חוקר במחלקה לווירולוגיה של ארסמוס, שאסף נתונים על זני שפעת החל משנת 1968; אלברט אוסטרהאוס, פרופסור לארסמוס לויראולוגיה שמימן ועודד את העבודה המוקדמת על פרויקט המיפוי; וננסי קוקס, מנהלת מחלקת השפעת של המרכז האמריקני לבקרת מחלות.
סמית ועמיתיו תיארו לראשונה את טכניקת הקרטוגרפיה האנטיגנית שלהם במאמר מדעי משנת 2004. מאז הם השתמשו בתוכנה שלהם ליצירת מפה אנטיגנית המתעדת 13,000 זני שפעת אנושיים שבודדו בחמש השנים האחרונות. כאשר תוצאות אלו מתוארות במפה אנטיגנית דיגיטלית, החוקרים יכולים לראות בפירוט רב כיצד המערכת החיסונית של הגוף מגיבה למוטציות שונות של הנגיף. "קרטוגרפיה מגדילה את הרזולוציה לפיה ניתן לשפוט את [ההבדלים] הללו", אומר סמית ', שקיבל תואר דוקטור במדעי המחשב מאוניברסיטת ניו מקסיקו באלבוקרקי בעודו עמית במכון סנטה פה.
מפות שפעת הן רק ההתחלה למה שמקווים אנשי מקצוע בתחום הבריאות שיהפכו לסדרה של עזרים חזותיים שימושיים. "על ידי יישום אסטרטגיה חדשנית למיפוי ההבדלים בזני השפעת העונתית ברחבי העולם, סמית ועמיתיו הציעו תובנות חשובות לגבי דפוסי התפשטות נגיף השפעת שיכולים לשפר מאוד את המעקב ובחירת זני החיסונים", אמר אליאס זרוני, המכון הלאומי האמריקני בהודעה של Health, המממנת את פרויקט המיפוי באמצעות תוכנית פרס חלוץ שלה.
החוקרים כבר עובדים על מפות אנטיגניות של מלריה וכלבת, ויש תוכניות גם למפות HIV ודנגי. "בנינו קרטוגרפיה אנטיגנית מכיוון ששפעת הייתה האהבה העיקרית שלנו", אומר סמית, "אבל היה עליה להחיל על פתוגנים אחרים." כדי לענות על צרכים אלה, החוקרים מתכננים לשחרר גרסת "קוד פתוח" של התוכנה שלהם במהלך שישה עד תשעה החודשים הבאים באינטרנט, שתוכנת מחשבים וחוקרים יוכלו להשתמש בהם ולשנות אותם עבור הפרויקטים שלהם. תג המחיר? מיקוד לפי סמית ', המציין את התקווה שהם משתפים את הממצאים והשינויים שלהם עם שאר המשתמשים בתוכנה.
במקום לשלוח את סמית 'אומר, "זה להכין קרטוגרפיה אנטיגנית [היושבת] על שולחנות העבודה של אנשים, כך שהם משתמשים בה מבלי לדעת אפילו מי כתב אותה.".