Az AIDS modellezése Müller Viktor ELTE Növényrendszertani és Ökológiai Tanszék.

Az előadások a következő témára: "Az AIDS modellezése Müller Viktor ELTE Növényrendszertani és Ökológiai Tanszék."— Előadás másolata:

1 Az AIDS modellezése Müller Viktor ELTE Növényrendszertani és Ökológiai Tanszék

2 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

4

5 A vírus

6

7

8

9 Bevezetés: a vírus

10 A betegség lefolyása Kaposi sarcoma, Candida, pneumocystosis toxoplasmosis, CMV

11 A vírus életciklusa ANIMÁCIÓ!

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

13 A gyógyszerek hatása A vírusszint előbb drámaian, azután lassulva csökken A CD4 sejtszám és az immunfunkciók lassan regenerálódnak Elérhető tartós tünetmentesség, de… A vírus soha nem pusztul ki teljesen, ezért élethossziglan kezelésre van szükség! rendszertelen gyógyszerszedés rezisztenciához vezet!

14 Az AIDS eredete: kronológia 1981: az AIDS felismerése Acquired Immune Deficiency Syndrome 1983: a kórokozó izolálása Human Immunodeficiency Virus ~1910: a vírus eredete 1959: a legrégebbi izolátum (Kinshasa) ~1960: a járvány kezdete Afrikában 1986: HIV-1 és HIV-2

15 Honnan jött? első izolátum elterjedtség variáció } Afrika

16 Honnan jött? A genetikai bizonyíték majomvírusok ugrottak át emberre (zoonózis) a világméretű járványért egy átugrás felelős, de több is lejátszódott viszonylag rövid idő alatt

17 A csimpánz kapcsolat © Anup Shah / naturepl.com

18 A HIV-csoportok legfrissebb törzsfája

19

20 Hogyan jött? HIV-1: 3(+1) átugrás HIV-2: legalább 6 átugrás Miért nem történt meg hamarabb? polio hipotézis „bushmeat” hipotézis Miért nem történt meg hamarabb?

21 A járvány lehetséges okai Népmozgások: urbanizáció, menekültek Motorizáció: hosszú távú kapcsolatok (véletlen) A korábbi átugrásokból nem lett járvány.

22 22 July 2008 e Global estimates for adults and children, 2008 People living with HIV33.4 million [31.1–35.8 million] New HIV infections in 20082.7 million [2.4 – 3 million] Deaths due to AIDS in 20082.0 million [1.7 – 2.4 million]

23 A global view of HIV infection 33 million people [30–36 million] living with HIV, 2007

24

25 25 July 2008 e Total: 33 million (30 – 36 million) Western & Central Europe 730 000 [580 000 – 1.0 million] Middle East & North Africa 380 000 [280 000 – 510 000] Sub-Saharan Africa 22.0 million [20.5 – 23.6 million] Eastern Europe & Central Asia 1.5 million [1.1 – 1.9 million] South & South-East Asia 4.2 million [3.5 – 5.3 million] Oceania 74 000 [66 000 – 93 000] North America 1.2 million [760 000 – 2.0 million] Latin America 1.7 million [1.5 – 2.1 million] East Asia 740 000 [480 000 – 1.1 million] Caribbean 230 000 [210 000 – 270 000] Adults and children estimated to be living with HIV, 2007

26 26 July 2008 e Estimated number of adults and children newly infected with HIV, 2007 Western & Central Europe 27 000 [14 000 – 49 000] Middle East & North Africa 40 000 [20 000 – 66 000] Sub-Saharan Africa 1.9 million [1.6 – 2.1 million] Eastern Europe & Central Asia 110 000 [67 000 – 180 000] South & South-East Asia 330 000 [150 000 – 590 000] Oceania 13 000 [12 000 – 15 000] North America 54 000 [9600 – 130 000] Latin America 140 000 [88 000 – 190 000] East Asia 52 000 [29 000 – 84 000] Caribbean 20 000 [16 000 – 25 000] Total: 2.7 million (2.2 – 3.2 million)

27 27 July 2008 e Estimated adult and child deaths from AIDS, 2007 Western & Central Europe8000 [4800 – 17 000] Middle East & North Africa 27 000 [20 000 – 35 000] Sub-Saharan Africa 1.5 million [1.3 – 1.7 million] Eastern Europe & Central Asia 58 000 [41 000 – 88 000] South & South-East Asia 340 000 [230 000 – 450 000] Oceania1000 [<1000 – 1400] North America 23 000 [9100 – 55 000] Latin America 63 000 [49 000 – 98 000] East Asia 40 000 [24 000 – 63 000] Caribbean 14 000 [11 000 – 16 000] Total: 2.0 million (1.8 – 2.3 million)

28

29 2009 AIDS epidemic update Global estimates 1990–2008 EstimateHigh and low estimates Number of people living with HIVAdult (15–49) HIV prevalence (%) Number of people newly infected with HIVNumber of adult and child deaths due to AIDS 1990199319961999200220052008 40 30 20 10 0 Number (millions) 1990199319961999200220052008 1.2 0.9 0.6 0.3 0 1990199319961999200220052008 5 3 2 1 0 Number (millions) 1990199319961999200220052008 5 3 2 1 0 Number (millions) 44 Figure I Source: UNAIDS/WHO %

30 2008 Report on the global AIDS epidemic Number of people receiving antiretroviral drugs in low- and middle income countries, 2002−2007 Source: Data provided by UNAIDS & WHO, 2008. end- 2002 end- 2004 end- 2003 end- 2005 0.4 0.8 1.2 1.6 2.2 2.8 Millions Year 2.4 2.6 3.0 0.0 0.2 0.6 1.0 1.4 1.8 2.0 end- 2007 end- 2006 North Africa and the Middle East Eastern Europe and Central Asia East, South and South-East Asia Latin America and the Caribbean Sub-Saharan Africa

31 2009 AIDS epidemic update Estimated number of AIDS-related deaths with and without antiretroviral therapy, globally, 1996–2008 Figure V 2.5 2.0 1.5 0.5 1.0 3.0 0 Number (millions) Year 1996199820002002200420062008199719992001200320052007 No antiretroviral therapy At current levels of antiretroviral therapy

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

33 A hazai helyzet Az adatokat gyűjti: Országos Epidemiológiai Központ www.oek.hu aktuális felmérés: 2011. március 31.

34

35

36

37 A hazai helyzet Összes fertőzések becsült száma: ~3000 – „Hasraütéses” becslés A fertőzöttek száma az utóbbi években emelkedik Elsősorban Budapesten, elsősorban homoszexuális férfiak

38 Bevezetés: a komplexitás cikkek (PubMed): – HIV: – AIDS: kérdések: – mi okozza a betegséget? – hol termelődik a vírus? –... 230222 181847

39 A vizsgálódás szintjei sejten belüli folyamatok szervezeten belüli folyamatok járvány evolúció

40

41 Bevezetés: a betegség

42 A CD4-depléció oka?...

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

44 Megfigyelés hatékony kezelés hatására exponenciálisan csökken a vírusszint az első hetekben gyors folyamatok dinamikus egyensúlya! mennyire gyors?

45 Alapmodell T I V T: célsejt I: fertőzött sejt V: vírus Lotka-Volterra, tömeghatás, stacionárius egyensúly sok-sok ismeretlen...

46 A kezelés hatása T I V T: célsejt I: fertőzött sejt V: vírus megoldható!

47 Paraméterbecslés görbeillesztés  = 0.5 per nap c = 3 per nap a vírustermelő sejtek átlagos élettartama két nap, a vírusrészecskéké 8 óra a „kvantitatív virológia” hajnala következtetés: a vérbeli vírus zömét egységes sejtállomány termeli – de továbbra sem tudjuk, mitől halnak meg a sejtek...

48 Miért jók a diffegyenletek? jól keveredő rendszer hatalmas egyedszámok (elhanyagoljuk a változatosságot)