Estudo da influência das partículas defectivas interferentes na dinâmica viral intra-hospedeiro: uma abordagem matemática e computacional

Abstract

Objetivo: Realizar um estudo in sílico sobre a influência das partículas defectivas interferentes dentro de populações virais. Dada a dificuldade de se realizar experimentos com partículas virais interferentes, uma ferramenta computacional foi desenvolvida. Esse programa permite simular cenários distintos e que representam a dinâmica da infecção. Métodos: O modelo matemático elaborado foi implementado em uma ferramenta computacional com interface gráfica e nomeado ENVELOPEDI. Assim, o programa possibilitou a realização de simulações para analisar a influência das partículas defectivas interferentes na dinâmica de populações virais. No modelo, as partículas infecciosas viáveis conseguem produzir progênie viral quando infectam sozinhas uma célula, mas as partículas defectivas interferentes não. Porém, em situações em que as partículas virais são mais abundantes que as células, podem ocorrer eventos de coinfecção. Nessa situação específica de infecção, as partículas defectivas interferentes geram progênie, que também é defectiva interferente, que utiliza produtos virais produzidos pelas partículas viáveis. Resultados: O modelo proposto foi implementado no programa ENVELOPEDI e validado. Com o programa, foram simulados diversos cenários, os quais foram analisados e comparados com informações da literatura de forma bem-sucedida. Foi comprovada a versatilidade do programa em produzir hipóteses coerentes com fenômenos biológicos previamente descritos para a evolução de populações virais na presença de partículas defectivas interferentes. Conclusão: As simulações do programa ENVELOPEDI foram capazes de reproduzir diferentes cenários de infecções virais de partículas defectivas interferentes. Assim, foi possível demonstrar que as observações experimentais feitas sobre a interferência de partículas virais defectivas também podem ser realizadas computacionalmente.