RUS  ENG
Полная версия
СЕМИНАРЫ



Mathematical modeling in immunology and medicine: basic principles and directions of development

[Математическое моделирование в иммунологии и медицине: базовые основы и направления развития]

Г. А. Бочаровabc

a Институт вычислительной математики им. Г.И. Марчука Российской академии наук, г. Москва
b Московский центр фундаментальной и прикладной математики
c Первый Московский государственный медицинский университет имени И. М. Сеченова

Аннотация: Основная функция иммунной системы организма заключается в контроле и поддержании антигенного гомеостаза внутренней среды организма, и прежде всего, защиты при инфекционных заболеваниях. Течение и исход инфекционных заболеваний человека и экспериментальных животных определяются кинетикой процессов распространения антигенного возмущения в организме и развитием иммунофизиологических реакций, а также, внешними (лечебными) воздействиями. Для их целостного описания и анализа необходимы мультифизические математические модели, детализирующие причинно-следственные взаимоотношения инфекционных и иммунологических процессов на разных уровнях иерархической организации и пространственно-временных масштабах, и при этом, максимально учитывающие адаптивное формирование иммунного репертуара, а также действие нелинейных многофакторных контуров молекулярной, клеточно-популяционной и системно-физиологической регуляции в организме. В докладе будут рассмотрены фундаментальные основы построения математических моделей иммунологии и их приложений в медицине разработанные Г.И. Марчуком. Развитие данного направления связано с реализацией подходов к моделированию и анализу процессов, определяющих функционирование иммунной системы, с учетом разнообразных характеристик её «сложности» и их эволюции. Для этого рассматриваются новые классы математических и компьютерных моделей, описывающих структуру, регуляцию и динамику иммунных реакций в норме и при инфекционных заболеваниях. Отличительной особенностью современного этапа развития математического описания иммунной системы является содержательное моделирование различных инфекционных заболеваний человека и экспериментальных животных (ВИЧ-1, SARS-CoV-2, вирусный гепатит В, LCMV). Результаты моделирования позволяют глубже понять механизмы регуляции и патогенеза, контрольные факторы, определяющие режимы течения вирусных инфекций и возможности их изменения, а также определить молекулярно-биологические мишени для противовирусной терапии и пороговые критерии эффективности вакцинации.
Финансирование: Исследования поддержаны Российским научным фондом (грант № 23-11-00116) и Московским центром фундаментальной и прикладной математики в ИВМ РАН (Соглашение с Минобрнауки России № 075-15-2025-347).

Язык доклада: английский


© МИАН, 2026