在一項新的研究中，來自洛斯阿拉莫斯國家實驗室的研究人員證實，計算機模擬可以準確預測艾滋病毒在人群中的傳播，這可能有助于防止這種病毒感染。這些模擬結果與從洛斯阿拉莫斯國家實驗室開發和維護的全球公共HIV數據庫中獲得的實際DNA數據一致。該數據庫包含超過840，000個已發表的用于科學研究的HIV序列。相關研究成果于2018年7月30日在線發表在《自然微生物學》雜志上。論文題目是《種系發生模式恢復已知HIV流行病學關系，揭示多種變異的共同傳播》。

圖片來自洛斯阿拉莫斯國家實驗室。

論文的第一作者、洛斯阿拉莫斯國家實驗室的計算生物學家托馬斯萊特納(Thomas Leitner)說，“我們尋找了我們在這些模擬結果中觀察到的特殊遺傳模式，我們可以確認這些模式也適用于覆蓋整個艾滋病疫情的真實數據。”

萊特納指出，以這種方式研究艾滋病病毒特別有意義，因為這種病毒在每一個感染者身上都快速不斷地變異。其遺傳密碼中不斷變化的“基因簽名”為人們確定艾滋病毒感染的起源和時間框架提供了路徑，現在已經證明這種計算機模擬成功地跟蹤和預測了這種病毒在人群中的遷移。

HIV的快速變異能力對流行病學調查有用，但也是難以用疫苗治療的特點之一。

萊特納和論文合著者、洛斯阿拉莫斯國家實驗室的理論生物學家伊桑羅梅羅-塞弗森(Ethan Romero-Severson)利用系統發生學方法研究了艾滋病病毒遺傳密碼中的進化關系，以評估該病毒的傳播途徑。他們發現，一些系統發育“譜系樹”模式與955對人的DNA數據有關，其中病毒的傳播方和受害者是已知的。

兩位作者寫道，“根據流行病學信息，如伴侶研究、母嬰傳播、通過接觸追蹤確定的艾滋病毒感染者和受害者以及刑事案件，這些艾滋病毒傳播之間存在已知的相關性。”

這些研究人員計劃開發公共衛生計算工具，以幫助各種衛生機構跟蹤疾病，并為有針對性的預防活動分配資源。萊特納說，“我們希望這些工具將有助于防止未來出現新的感染。”

萊特納說，這些最先進的建模工具也可以用于預測其他快速發展的傳染病的模式。

參考：托馬斯萊特納伊森羅梅羅-七。系統發育模式恢復了已知的HIV流行病學關系，并揭示了多種ple變體的共同傳播。自然微生物學，在線發表：2018年7月30日，doi:10.1038/s41564-018-0204-9。

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