Вирус гриппа

[shvarz]

Приезжал к пару дней назад Eddie Holmes, рассказывал про новые результаты в исследовании вируса гриппа. Очень интересно. Хотел я было про это написать, но потом понял, что без картинок не получается. Поэтому не о результатах расскажу, а о методах. Я их, правда, и сам как следует не понимаю, но общий принцип вроде уловил.

По сути дела он (как и многие сейчас) пользуются прогрессом в двух областях. Во-первых, секвенировать стало дешево. Во-вторых, понапридумывали мощные алгоритмы для компьютерного анализа биологических данных. Вместе два этих направления эпистазируют и получается совершенно новая область. Нет, это не более современный вариант data mining. В data mining ищут неожиданные закономерности и потом пытаются их объяснить, а тут направленно тестируют конкретную гипотезу и измеряют спрятанные, но известные феномены. Спрятаны они в основном за гигантским уровнем шума. Вернее не за ним, а внутри него. Знаете загадку Эйнштейна? Вот примерно такие задачки и решаются, только условий в них не дюжина, а десятки и сотни тысяч, а правильный ответ можно знать (даже теоретически) лишь приблизительно. Как и любая высокая технология, со стороны это выглядит как магия.

Вводными данными являются ДНК последовательности вирусов выделенных из птиц и людей в разное время и в разных местах. Сравнивая эти последовательности, можно установить степень родства между вирусами. Чем меньше между ними различий, тем ближе они друг к другу. Это очень упрощенно, на самом деле там много разных хитростей. Но это все уже давно делали. Новое заключается в том, что после того, как это родство установлено и построены филогенетические деревья, топология этих деревьев сравнивается с топологиями случайных деревьев смоделированных на компьютере. Потом это все подвергается хитрому статистическому анализу, который позволяет не только установить родство между вирусами, но и говорит насколько велика была эпидемия, откуда она пришла и как распространялась. Кроме того, это позволяет измерить относительное влияние естественного отбора и генетического дрифта в популяциях вирусов в каждом году. Ну да не буду в дебри залазить. Главный результат всех этих манипуляций - вывод о том, что вирус гриппа занимается сексом (обменом и перетасовкой генетической информации) с бешенной частотой. Что и позволяет ему поддерживать такое гигантское разнообразие в своей популяции и обходить имунный ответ, хоть естественный, хоть стимулированный вакцинами.

P.S: Мне удалось урвать у Холмса 20 минут времени и поговорить о моем проекте и общих планах на жизнь. Он меня совершенно убил своим интеллектом и эрудированностью. Он понял весь мой текущий проект после двух моих фраз, тут же сказал что он о нем думает, предложил разумную критику и накидал идей на будущее. Все ровно за 20 минут, почти секунда в секунду. Я себя после этого чувствовал одновременно и выжатым как лимон и напичканым новыми идеями.

Comments

[dorinem.livejournal.com]

Интересно, хотя особой новизны в результате не вижу, хоть это и не моя область. О про впечатление от общения с гениями и корифеями - это совершенно невероятно и классно. Каждый раз, когда такое происходит, сразу кажется, что я знаю, кем хочу быть когда вырасту. :)

[shvarz.livejournal.com]

Ну во-первых, я про результат как следует не рассказал, так что впечатляться было нечем. А во-вторых, в нашем институте популяционной генетикой вирусов мало кто занимается, может поэтому я так и впечатлился. Там были очень красивые и аккуратные графики. Один показывал diversity разных сегментов по годам. Дла HA циклы были очень аккуратно годовые, идеально совпадающие с ежегодными эпидемиями, а вот для NA циклы были гораздо длиннее и менее равномерные - по 3-5 лет.
Потом еще был график до most recent common ancestor, опять же по годам. Там была прямая и почти идеальная коррреляция для консервативных сегментов - каждый год TMRCA увеличивалось на год. А HA и NA прыгали вверх и вниз описывая, что именно происходило в каждом году. Трудно рассказывать без картинок, но там полностью прослеживалась эпидемиология - selective sweeps, reintroductions, antigenic shifts and drifts и прочее.
Все это сделано исключительно по сиквенсам с использованием coalescent theory with Bayesian approach and tens of millions of computer simulations.

[dorinem.livejournal.com]

Круто! Без приколов. Даже не зная, что такое TMRCA. :)

[biotinilated.livejournal.com]

Любопытно, разумеется:) А как называется оригинальная статья по этой теме, если она уже вышла?

Это вот эта: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?Db=pubmed&Cmd=ShowDetailView&TermToSearch=17941707&ordinalpos=1&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_RVDocSum

[shvarz.livejournal.com]

Да, некоторые картинки были явно оттуда. Парочки (особенно меня впечатливших) нет - графики diversity vs time и TMRCA vs time для разных сегментов.

[slavka.livejournal.com]

лавный результат всех этих манипуляций – вывод о том, что вирус гриппа занимается сексом (обменом и перетасовкой генетической информации) с бешенной частотой. Что и позволяет ему поддерживать такое гигантское разнообразие в своей популяции и обходить имунный ответ, хоть естественный, хоть стимулированный вакцинами.

имеет ли тогда смысл делать прививку от гриппа?

[shvarz.livejournal.com]

Здесь речь идет о разнообразии среди вирусов в птицах (это основной резервуар вируса) и о разнообразии от года к году. В каждый конкретный год среди людей доминирует какой-то конкретный подтип вируса. Предсказания о том, какой именно подтип будет доминировать в этом году, довольно аккуратны, хотя были и случаи полного облажания. Даже в удачные годы прививка не гарантирует того, что вы не заболеете, потому что кроме доминантого варианта выплескиваются еще и более редкие формы. Тем не менее я обычно себе прививку ставлю.

[lunarrainbow.livejournal.com]

А что скажете о прививке против пневмонии?
У нас предлагают т.н. "Пневма 23", т.е. против 23 штаммов.

[shvarz.livejournal.com]

Честно говоря, понятия не имею. Будет время почитаю, звучит интересно.

[lunarrainbow.livejournal.com]

Спасибо :-)