Vírusok a számítógépben A HIV-járvány eredetének szimulációja Müller Viktor MTA-ELTE Elméleti Biológiai és Evolúciós Ökológiai Kutatócsoport http://ramet.elte.hu/~viktor

Mire megyünk labor nélkül? = ? + Modellezés matematikai modell számítógépes 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 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) HIV-2 group A 1940 (1924-56) Lemey et al. (2003) 1932 (1906-55) HIV-2 group B 1945 (1931-59) 1935 (1907-61) Az összes sikeres HIV-csoport a 20. század első felében ugrott át emberre.

Az időzítés problémája Előbb miért nem? „Bushmeat” vadászat: vírusforrás a történelem előtti idők óta Urbanizáció, megnövekedett mobilitás stb. Léopoldville in 1896 (view from Mount Léopold) and c, around 1955 (the commercial centre). Nature 455, 605-606(2 October 2008) Forrás: Nature 455, 605.

Az időzítés problémája Előbb miért nem? „Bushmeat” vadászat: vírusforrás a történelem előtti idők óta Urbanizáció, megnövekedett mobilitás stb. Később miért nem? Léopoldville in 1896 (view from Mount Léopold) and c, around 1955 (the commercial centre). Nature 455, 605-606(2 October 2008) Forrás: Nature 455, 605.

Hipotézis A heteroszexuális terjedést befolyásoló tényezők: A HIV-járvány epicentrumai különösen kedvező feltételeket kínáltak a heteroszexuális terjedésnek. A heteroszexuális terjedést befolyásoló tényezők: Kapcsolati háló Akut fertőzés Körülmetélés Genitális fekélyt okozó fertőzések - Genital ulcer disease (GUD) Ugyanezek a tényezők lehettek fontosak a HIV járvány indulásakor.

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

Esettanulmány: Kinshasa This is just to give an idea of the true scale of the archive research...

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 1000 futtatás minden szcenárióra 1919-ben és 1929-ben különösen kedveztek a feltételek a HIV terjedésének.

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. This is a parsimonious explanation for the origin of HIV. The results also imply that new transmissions like group N and P cannot spread because the favourable conditions are no longer there.

Köszönetnyilvánítás João Dinis de Sousa Anne-Mieke Vandamme Funding: Philippe Lemey