Новости науки. Математики объяснили легкое течение омикрона

Математика позволяет предсказывать поведение вируса. Иллюстрация сгенерирована нейросетью Kandinskiy 3.0

Математики объяснили легкое течение омикрона

Всемирная организация здравоохранения отменила статус пандемии для вируса COVID-19 в мае 2023 года, однако это не означает, что коронавирус перестал представлять угрозу. Он остался в популяции и продолжает распространяться и мутировать. Один из самых активных вариантов на сегодняшний день – производные варианта омикрон. Он существенно отличается от других известных вариантов коронавируса. Омикрон гораздо заразнее, чем его предшественники, но при этом заболевание протекает легче и реже вызывает осложнения.

Команда российских исследователей с участием ученых биологии и биотехнологии НИУ «Высшая школа экономики» создала математическую модель процесса проникновения штаммов омикрон и дельта в клетку и описала дальнейшее распространение вируса в тканях организма. Предложенная модель основывается на реальных экспериментальных данных. Когда вирус проникает в организм, у человека активируется два уровня иммунитета: врожденный, эволюционно более древний, при активации которого в том числе выделяются особые молекулы, цитокины, и приобретенный, связанный с работой особых клеток, лимфоцитов, и выработкой антител к вирусу. Ученых интересовали врожденный иммунитет и местная реакция на чужеродные белки вируса. Чтобы исключить влияние приобретенного иммунитета, для эксперимента использовались бессмертные клеточные линии легких и кишечника.

Результаты анализа математической модели позволили обнаружить дополнительную причину легкого течения омикрона. Оказалось, что дело не только в более медленном проникновении вируса в клетку по сравнению с дельтой, но и в более сильной активации врожденного иммунитета. При контакте с обоими вариантами зараженные клетки выпускают сигнальные молекулы, цитокины, которые оповещают соседние клетки об опасности и призывают включить защиту. Однако сила эффекта от этого явления разная. Если при дельте даже оповещенные клетки заражаются, то при омикроне сопротивляемость оповещенных цитокинами клеток становится практически абсолютной.

По информации пресс-службы НИУ ВШЭ

«Умная» стелька заменит стационарное оборудование, использующееся сегодня для оценки функционального состояния спортсменов.  Фото Dreamstime/PhotoXPress.ru

Ученые кафедры спортивной медицины и медицинской реабилитации Института клинической медицины им. Н.В. Склифосовского Сеченовского университета Минздрава РФ создали программно-аппаратный комплекс «Цифровой паспорт двигательного стереотипа спортсмена» (ЦПС). Он включает в себя алгоритм искусственного интеллекта и стельку, в которую встроены датчики микроэлектромеханических систем. Программа оценивает скоростные, силовые параметры и выносливость. Для того чтобы произвести замеры, достаточно вставить стельки в обувь и пройти несколько двигательных тестов. В комплект ЦПС входит планшет с мобильным приложением, поэтому эти данные можно сразу сохранить в индивидуальный цифровой профиль. Проанализировать состояние спортсмена можно будет из любой точки мира.

По словам разработчиков, за счет датчиков и искусственного интеллекта программа умеет определять разнонаправленную ударную нагрузку на опорно-двигательный аппарат и внутренние органы, выстраивать полную картину локомоторных упражнений и отслеживать динамику состояния человека в режиме реального времени. Благодаря этому врачи могут оценить состояние спортсмена, спрогнозировать риск травм, контролировать процесс лечения, а также принимать решения о реабилитации, возобновлении тренировочного процесса и допуске на соревнования.

По статистике, в спорте высших достижений частота травм составляет 6–8%. Из них, как правило, 80% нуждаются в хирургическом лечении и обязательной дальнейшей реабилитации. В будущем ЦПС планируют использовать для оценки состояния пациентов травматологического, ортопедического (в том числе после эндопротезирования), неврологического (после инсультов) и эндокринологического профиля.

Научный руководитель и куратор рабочей группы, профессор, доктор медицинских наук, завкафедрой спортивной медицины и медицинской реабилитации ИКМ им. Н.В. Склифосовского Евгений Ачкасов, отметил: «Что еще важно: на сегодня существуют системы видеоанализа, но они стационарные, а стелька дает свободу передвижения и возможность регистрации биомеханических параметров в режиме реального времени, что особенно ценно в спорте».

По информации пресс-службы Сеченовского университета