Details

Объектом исследования является иммуновирусная динамика ВИЧ-инфекции, включающая взаимодействие вируса с CD4⁺ Т-хелперами и CD8⁺ цитотоксическими лимфоцитами в условиях ранней антиретровирусной терапии и последующей вирусной эволюции. Цель работы - исследование роли мутаций антигенного ускользания в CTL-эпитопах и хелпер-эпитопах в утрате иммунного контроля ВИЧ-инфекции после прекращения терапии. В рабoте использованы методы математического моделирования биологических систем, теория устойчивости нелинейных динамических систем, теория возмущений и численные методы интегрирования обыкновенных дифференциальных уравнений. Разработана расширенная математическая модель, объединяющая иммунологическую модель Rouzine с параметризацией антигенного ускользания Batorsky. Аналитически выведены условия успешного закрепления мутаций в CTL-эпитопах. Показано, что мутации в хелпер-эпитопах не получают самостоятельнoго селективного преимущества, однако внешнее введение вирусных мутантoв с нарушенным хелперным распознаванием способно привести к потере иммунного контроля. Установлены критические области параметров мутаций (Δr, Δf), разделяющие сценарии сохранения и потери посттерапевтического контроля. Все зависимости проиллюстрированы численными примерами.

The object of study is the immunovirological dynamics of HIV infection, encompasses the interaction of the virus with CD4⁺ T helper cells and CD8⁺ cytotoxic lymphocytes under conditions of early antiretroviral therapy and subsequent viral evolution. The aim of the work is to investigate the role of antigenic escape mutations in CTL epitopes and helper epitopes in the loss of post-treatment HIV immune control. Methods employed include mathematical modelling of biological systems, stability theory of nonlinear dynamical systems, perturbation theory, and numerical integration of ordinary differential equations. An extended mathematical model is developed combining Rouzine’s immunological model with the antigenic escape parameterisation proposed by Batorsky. Analytical conditions for the successful fixation of CTL-epitope escape mutations are derived. It is shown that helper-epitope mutations confer no intrinsic selective advantage; however, external introduction of viral mutants with impaired helper recognition can lead to loss of immune control. Critical regions in mutation parameter space (Δr, Δf) separating scenarios of preserved and lost post-treatment control are identified. All dependencies are illustrated by numerical examples.