Οι ιοί της γρίπης των πτηνών, ή η γρίπη των πτηνών, συνήθως προσβάλλουν τα πτηνά. Αλλά όταν ο ιός μολύνει ανθρώπους, μπορεί να προκαλέσει πιο σοβαρή ασθένεια από άλλους παρόμοιους ιούς γρίπης. Έρευνα με επικεφαλής τον Jason Shoemaker του Πανεπιστημίου του Πίτσμπουργκ χρησιμοποιεί υπολογιστική μοντελοποίηση για να προσπαθήσει να κατανοήσει την ανοσοαπόκριση του οργανισμού στη γρίπη των πτηνών. Η τελευταία του εργασία, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Viruses, διαπιστώνει ότι τα επίπεδα της ιντερφερόνης μπορεί να ευθύνονται για την πιο σοβαρή παρουσίασή της – και μπορεί επίσης να είναι το κλειδί για τη θεραπεία της. “Είναι δύσκολο να δούμε τι συμβαίνει στο ανθρώπινο σώμα όταν έχει μολυνθεί από έναν ιό, αλλά η υπολογιστική μας μοντελοποίηση μπορεί να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε την αντίδραση του ανοσοποιητικού συστήματος και πού μπορούμε να το βοηθήσουμε να κάνει καλύτερη δουλειά”, δήλωσε ο Shoemaker, ο οποίος είναι επίκουρος καθηγητής χημικής και πετρελαιομηχανικής στο Swanson School of Engineering.
“Χρειαζόμαστε περισσότερη μοντελοποίηση για να καταλάβουμε πραγματικά τι συμβαίνει στα άτομα υψηλού κινδύνου όταν μολύνονται για να τα καταστήσουμε υψηλού κινδύνου. Τότε μπορούμε να καταλάβουμε πώς να τα αντιμετωπίσουμε καλύτερα.” Ο Shoemaker και οι συνεργάτες του Emily Ackerman και Jordan Weaver, μεταπτυχιακοί φοιτητές στο Shoemaker’s ImmunoSystems Lab, χρησιμοποίησαν δεδομένα από ποντίκια που είχαν μολυνθεί είτε με τον H5N1, τη γρίπη των πτηνών υψηλής παθογονικότητας (ή την πρόκληση ασθένειας) ή τον H1N1, τη χαμηλής παθογονικότητας γρίπη των χοίρων. Στη συνέχεια χρησιμοποίησαν μια προσέγγιση βασισμένη στη μηχανική για να μοντελοποιήσουν και να προβλέψουν την αντιγραφή του ιού και τις βασικές ανοσολογικές αποκρίσεις με βάση τις λοιμώξεις των ποντικών, συμπεριλαμβανομένων των επιπέδων της ιντερφερόνης και της δραστηριότητας των ανοσοκυττάρων.
Διερευνώντας τις διαφορετικές βιολογικές αποκρίσεις, οι ερευνητές μπόρεσαν να προσδιορίσουν ότι ο ρυθμός παραγωγής της ιντερφερόνης οδηγεί τις ειδικές για το στέλεχος ανοσοαποκρίσεις που παρατηρούνται στα ποντίκια. Με άλλα λόγια, το υψηλό ιικό φορτίο και η προκύπτουσα παραγωγή ιντερφερόνης από κύτταρα στους πνεύμονες μετά τη μόλυνση από H5N1 φαίνεται να είναι ο κύριος λόγος για τα διαφορετικά αποτελέσματα της λοίμωξης. “Αυτό το μοντέλο παρέχει περισσότερες αποδείξεις για τη θεωρία ότι η ιντερφερόνη προκαλείται νωρίτερα και πιο σοβαρά από το υψηλής παθογονικότητας στέλεχος H5N1 από ό,τι από άλλους ιούς γρίπης”, δήλωσε ο Shoemaker. “Η ιντερφερόνη φαίνεται τότε να είναι ο κύριος παράγοντας για τον καθορισμό του πόσο σοβαρή θα είναι η λοίμωξη και εξηγεί τη χαρακτηριστική ανοσολογική απόκριση που βλέπουμε στις λοιμώξεις H5N1”.