Mathematical
Modeling for
Immunology

1. Алексей Галатенко

к. ф.-м.н., доцент ММФ МГУ, в.н.с. ВШЭ

— Моделирование динамики SARS-CoV-2 в клеточных линиях

Авторы: А.В. Галатенко, Е.Н. Князев, С.А. Нерсисян, В.М. Староверов, А.Г. Тоневицкий

Математическое моделирование вирусной динамики в клеточных линиях представляет интерес в силу нескольких причин: модели получаются более простыми в силу отсутствия адаптивного иммунного ответа и клеток врожденного иммунитета, имеется возможность измерения существенно большего количества параметров по сравнению со случаем in vivo, сами измерения оказываются менее шумными. В докладе рассматривается модель из шести интегро-дифференциальных уравнений, описывающих динамику числа здоровых, информированных и зараженных клеток, а также числа вирусных частиц, цитокинов и внутриклеточной вирусной РНК при заражении клеточных линий вирусом SARS-CoV-2. Модель с достаточно высокой точностью воспроизводит экспериментальные данные для штаммов Дельта и Омикрон на двух клеточных линиях - Caco-2 (эпителий кишечника человека) и Calu-3 (эпителий легких). В терминах модели разница между штаммами объясняется тремя параметрами - скоростью проникновения вирусов в клетку, скоростью выработки цитокинов (то есть врожденным иммунным ответом) в зараженных клетках, а также устойчивостью к заражению клеток, информированных цитокинами. Выявленные различия могут быть обоснованы с биологической точки зрения.