数学模型和计算机模拟是COVID-19药物试验的新前沿
研究人员正在使用计算机模型在细胞水平(人体的基本结构水平)模拟COVID-19感染。
这些模型允许虚拟试用关于药物和疫苗，开放了对药物和疫苗对病毒的有效性进行预评估的可能性。
滑铁卢大学的研究团队包括应用数学教授、加拿大数学生物学和医学150研究主席Anita Layton和应用数学博士生Mehrshad Sadria。
该团队使用“硅胶”实验来复制人类免疫系统如何应对COVID-19病毒。“在硅”指的是在计算机芯片的硅中进行的试验，而不是在试管中或直接在活体中进行的“体外”或“体内”试验。
莱顿说:“并不是说硅胶内试验应该取代临床试验。”“模型是一种简化，但它可以帮助我们减少临床试验所需的药物。临床试验是昂贵的，可能会付出生命的代价。使用模型有助于将候选药物缩小到安全性和有效性最好的药物。”
研究人员是第一批研究这些模型的团队之一，他们能够捕捉到英国COVID-19患者使用的不同治疗方法的结果临床试验。他们的结果与COVID感染和治疗的实时数据非常一致。
模型中使用的一种治疗方法是瑞德西韦(Remdesivir)，这种药物曾在世界卫生组织的全球“团结”试验中使用。仿真模型和现场试验均表明了该方法的可行性药物除非在病毒感染后不久给药，否则在生物学上有效但临床上有问题。
该模型也可能适用于当前和未来的关注变量。研究人员预计该病毒将继续经历突变，这可能会引发新的病毒浪潮感染。
“当我们更多地了解不同类型的担忧时，我们可以改变模型的结构或参数来模拟免疫系统和变异之间的相互作用，”Sadria说。“然后我们就可以预测是否应该采用同样的治疗方法，甚至可以预测疫苗如何发挥同样的作用。”
莱顿和萨德里亚是一个新团队的成员，该团队由大学卫生网络(UHN)的研究人员领导，该团队最近获得了加拿大卫生研究所关于COVID变体的快速反应拨款。
UHN团队将进行实验研究和建模模拟，以了解COVID变种在加拿大的传播。
这项名为“宿主内建模SARS-CoV-2感染动力学和潜在治疗方法”的研究最近发表在该杂志上病毒。
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