Harvey Mudd数学家创建个性化COVID疫苗保护模型

你已经接种了covid -19疫苗，但这种保护能持续多久?

波胆平台(Harvey Mudd College)数学教授利塞特·德·皮里斯(Lisette de Pillis)曾与生物技术初创公司Aditxt Inc .合作. 回答这个问题的一部分. 该公司开发了一种测试方法，可以测量mRNA疫苗产生的抗体在多大程度上中和病毒的活性并预防感染.

Aditxt希望将他们的测试与更多波胆网站这些中和抗体何时提供最大保护的信息配对, 以及它们在接种疫苗的人体内持续多久, 于是他们向德·皮利斯求助. 她建立了一个简单的数学模型，发表在 理论生物学杂志, 这就预测了在接受两剂疫苗的人群中，这些抗体是如何随着时间的推移而增强和减弱的.

这是工作动机的一部分, 她解释说, “就是让个人了解他们是如何受到保护的, 他们是否应该采取预防措施，如果他们要进入一个高风险的情况下，自己知道,，而不是依靠从人口水平的研究中收集的建议.

De Pillis的模型只使用了四个个性化参数来捕捉一个人的中和抗体水平随时间的变化, 通过AditxtScore™nab测试对32名接种疫苗的志愿者进行测量. 公司要求她设计出一个尽可能简单的模型, 这是德皮利斯喜欢的挑战.

“在我们得到的不同抗体反应范围内, 不管疫苗来自辉瑞还是Moderna, 不管这个人是男是女, 我们可以使用相同的模型，只是简单地改变参数,她说。. “我们不需要一个新的模型来捕捉所有这些不同的场景.”

她的模型揭示了一些有趣的细节. 例如, 该模型表明，接种疫苗后立即产生强烈抗体反应的人并不总是随着时间的推移而持续产生强烈抗体. 但根据这项研究，较弱的初始反应确实预示着较弱的抗体持久性.

这项研究还包括一些住在同一个家庭的已婚夫妇. 研究人员发现，“在我们遇到的每一个案例中, 女性伴侣的抗体反应至少和男性伴侣一样强烈，如果不是更强烈的话,德皮利斯说, 诺曼·F. 小斯普拉格. 哈维马德大学生命科学教授和数学教授.

De Pillis和她的同事们还发现，他们只需要在三个关键时间——大约两周——就能检测出抗体, 接种疫苗3个月和6个月后，该模型的效果与包含更多测试数据的模型一样好.

研究人员现在正在让更多接种疫苗的参与者测试该模型，以更多地了解从COVID-19中恢复的人与从未感染过的人的抗体动态.

我们的目标, 德皮利斯说, 是用这个模型来理解中和抗体水平和突破性感染之间的联系吗, 并指导决定是否以及何时需要加强疫苗接种.

德皮利斯的大部分工作涉及癌症免疫学的数学建模, 看看免疫系统的活动如何影响癌症的发展. 无论是癌症还是COVID-19, 她说, 这些模型“让我们深入了解疾病的潜在机制”，这对于创造新的治疗方法是必要的.