„Breaking news”. Matematikai modellezés az AIDS-kutatásban Müller Viktor MTA-ELTE Elméleti Biológiai és Evolúciós Ökológiai Kutatócsoport

Az előadások a következő témára: "„Breaking news”. Matematikai modellezés az AIDS-kutatásban Müller Viktor MTA-ELTE Elméleti Biológiai és Evolúciós Ökológiai Kutatócsoport"— Előadás másolata:

1 „Breaking news”

2 Matematikai modellezés az AIDS-kutatásban Müller Viktor MTA-ELTE Elméleti Biológiai és Evolúciós Ökológiai Kutatócsoport http://ramet.elte.hu/~viktor http://ramet.elte.hu/~ramet/oktatas/aidsmodell.html

3 Az AIDS felfedezése 1981: az AIDS felismerése Acquired Immune Deficiency Syndrome 1983: a kórokozó izolálása Human Immunodeficiency Virus 2008: Orvosi Nobel-díj Françoise Barré-Sinoussi és Luc Montagnier

4

5 Bevezetés: a komplexitás cikkek (PubMed): HIV: AIDS: 259458 214936 Még mindig nem tudjuk: Hogyan okozza a vírus a betegséget? A ritka tünetmentes hordozók miért nem betegszenek meg?

6 A vírus

7

8

9

10

11 Bevezetés: a vírus

12 A vírus életciklusa és felépítése Hogyan hatnak a gyógyszerek?

13 A gyógyszerek hatása Fúziógátlók Receptor-antagonisták Reverztranszkriptáz -gátlók Integrázgátlók Proteázgátlók GYÓGYSZERKOKTÉL!

14 A betegség lefolyása Kaposi-szarkóma, Candida, pneumocystosis, toxoplasmosis, CMV

15

16 A CD4-depléció oka?...

17 A CD4-depléció oka? citopatikus hatás citotoxikus immunválasz hiperaktiváció, apoptózis fenntartó nyirokkörnyezet pusztítása...

18 A betegség lefolyása Aki megfertőződik, fertőzött marad. Lassú, visszafordíthatatlan károsodás. Máig sem értjük, mi történik... Kezelhető, de nem gyógyítható. élethossziglan tartó kezelés

19

20 A betegség lefolyása Aki megfertőződik, fertőzött marad. Lassú, visszafordíthatatlan károsodás. Máig sem értjük, mi történik... Kezelhető, de nem gyógyítható. élethossziglan tartó kezelés miért baj, ha a beteg rendszertelenül szedi a gyógyszereket?

21 21 Globális becslések, 2011 vége HIV-fertőzöttek száma34,0 millió [31,4 – 35,9 millió] Új fertőzések 2011-ben2,5 millió [2,2 – 2,8 millió] AIDS-halálozás 2011-ben1,7 millió [1,5 – 1,9 millió] A járvány

22 A HIV-fertőzés gyakorisága

23 Globális trendek 1990-2008

24

25 A gyógyszerek hatása

26

27 Mecénások

28 A terjedés módjai Fejlett országok: homoszexuális férfiak, intravénás kábítószerezés, heteroszexuális kapcsolatok Kelet-Európa: intravénás kábítószerezés DK-Ázsia: prostitúció Afrika: heteroszexuális kapcsolatok (40%-kal több nő fertőzött, mint férfi)

29 A hazai helyzet Az adatokat gyűjti: Országos Epidemiológiai Központ www.oek.hu aktuális felmérés: 2013, 1. negyedév

30

31

32

33 A hazai helyzet Összes fertőzések becsült száma: ~4-5 ezer „Hasraütéses” becslés A fertőzöttek száma az utóbbi években emelkedik. Elsősorban Budapesten, elsősorban homoszexuális férfiak.

34 A HIV eredete

35 A HIV eredete: kronológia ~1910: a HIV-1 eredete ~1940: a HIV-2 eredete 1959: a legrégebbi izolátum (Kinshasa) ~1970: a járvány kezdete Afrikában 1981: az AIDS felismerése 1983: a kórokozó izolálása 1986: HIV-1 és HIV-2 elkülönítése

36 Honnan jött? Hogyan találhatjuk ki?

37 Honnan jött? első izolátum elterjedtség variáció } Afrika

38 Honnan jött? A genetikai bizonyíték majomvírusok ugrottak át emberre (zoonózis) a világméretű járványért egy átugrás felelős, de több is lejátszódott viszonylag rövid idő alatt SIV (majom immundeficiencia vírus) változatok törzsfája

39 A HIV-csoportok legfrissebb törzsfája

40 HIV-1: a csimpánz kapcsolat Legközelebbi rokonunk. Leggyengébb faji határ (species barrier) a kórokozók számára. (A csimpánzok is más majmoktól szedték össze).

41 . Kinshasa

42

43 Hogyan jött? HIV-1: legalább 4 átugrás HIV-2: legalább 8 átugrás „Bushmeat” hipotézis

44 Hogyan jött? HIV-1: legalább 4 átugrás HIV-2: legalább 8 átugrás „Bushmeat” hipotézis Miért nem történt meg hamarabb?

45 Robbanásszerű urbanizáció (Kinshasa)

46 A járvány lehetséges okai Urbanizáció, prostitúció, nemi betegségek Motorizáció: hosszú távú kapcsolatok A korábbi átugrásokból nem lett járvány.

47 A HIV jövője

48 Evolúció A vírus Folytatódó alkalmazkodás az emberi fajhoz: Hatékonyabb fertőzés? Az immunválasz elkerülése (MHC-adaptáció) Gyógyszerrezisztencia Stabil vagy változó virulencia?

49 SIV: nempatogén fertőzések SIV: majom (simian) immundeficiencia vírus A természetes SIV-fertőzések (koadaptált afrikai majmokban) nem okoznak betegséget. Magas vírusszint! Nincs krónikus (szisztémás) immunaktiváció.

50 Evolúció A vírus Folytatódó alkalmazkodás az emberi fajhoz: Hatékonyabb fertőzés? Az immunválasz elkerülése (MHC-adaptáció) Gyógyszerrezisztencia Stabil vagy változó virulencia? Az ember Alkalmazkodás a vírushoz: Afrikában komoly szelekciós erő. Ismert örökletes faktorok (MHC, koreceptor, restrikciós faktor, kemokinek stb). Az alkalmazkodás ára...

51 A gyógyítás jövője Hagyományos gyógyszerek: Kevesebb mellékhatás. Kevesebb tabletta. De: kevés remény a gyógyulásra. Védőoltás: „Sterilizáló vakcina”: rövid távon kevés remény; talán hosszú távon. Terapeutikus vakcina: mérsékelt hatás.

52 A gyógyítás jövője a „berlini páciens” génterápia? a „mississippi páciens” korai kezelés? megelőzésként kezelés a hatékony kezelés megakadályozza az átadódást Afrikában is működik HPTN 071: Zambia és Dél-Afrika; 1,2 millió páciens; 6 év; 3 csoport (univerzális szűrés, azonnali ART; univerzális szűrés, ART a jelenlegi ajánlás szerint;„standard of care” (kontroll csoport))

53 A gyógyítás jövője Többfrontos harc széles körű kezelés (treatment as prevention) egyéb nemi betegségek visszaszorítása körülmetélés mikrobicidek génterápia? MEGELŐZÉS!!!

54 Müller Viktor http://ramet.elte.hu/~viktor http://ramet.elte.hu/~ramet/staff/Mv/mvmain.html Müller Viktor–Számadó Szabolcs: Az AIDS-rejtély (1999). Természet Világa, 130. évfolyam, 5. szám, 194-199. Müller Viktor: Az AIDS múltja és jövője (2001). Természet Világa, 132. évfolyam, 2. szám, 50-55. Müller Viktor: Megszelídül-e az AIDS? (2006). Természet Világa, 137. évfolyam, 6. szám, 246-249. Müller Viktor: Vírusok és emberek (2009). Természet Világa, 140. évfolyam, 1. szám, 2-6. Müller Viktor: Óvatos optimizmus. AIDS-világkongresszus Bécsben (2010). Természet Világa, 141. évfolyam, 11. szám, 482-485. Müller Viktor: A HIV-járvány eredete: véletlen vagy szükségszerűség? (2012). Élet és Tudomány 67. évfolyam, 1. szám, 8-10.

55 Kitekintő/ajánló: https://www.coursera.org/course/epidemics