Mathematik kann den Grippeimpfstoff verbessern, sagen Experten.

Mathematische Modellierung kann die Wirksamkeit des Grippeimpfstoffs verbessern, so Experten der Rice University – wo es ein solches Modell seit mehr als 15 Jahren gibt – und ihres Baker Institute for Public Policy.

Michael Deem, der John W. Cox Professor für Bio- und Gentechnologie an der Universität Rice, Melia Bonomo, eine Doktorandin in Physik und Astronomie an der Universität, und Kirstin Matthews, Fellow in Wissenschafts- und Technologiepolitik am Center for Health and Biosciences am Baker Institute, skizzierten ihre Erkenntnisse in einem neuen Policy Brief, „Improving the Effectiveness of the Annual Flu Vaccine“.

Die saisonale Grippe (Grippe) verursacht in den Vereinigten Staaten seit 2010 jährlich bis zu 49 Millionen Krankheiten und 79.000 Todesfälle. Um seine Auswirkungen zu bekämpfen, empfiehlt das Centers for Disease Control and Prevention (CDC) allen gesunden Kindern und Erwachsenen, sich jedes Jahr einer Grippeimpfung zu unterziehen. In den Jahren 2017-18 erhielten 58 Prozent der gesunden Kinder (6 Monate bis 17 Jahre alt) und nur 37 Prozent der Erwachsenen den Impfstoff. Etwa 80 Prozent der pädiatrischen Influenza-Todesfälle in dieser Saison waren Kinder, die nicht geimpft waren.

„Um rechtzeitig vor Beginn der Grippesaison im Herbst einen Impfstoff zu entwickeln, müssen Wissenschaftler Anfang Januar beginnen“, schrieben die Autoren. „Die aktuelle Methode, die das CDC verwendet, besteht darin, dass Wissenschaftler Frettchen mit mehreren Impfstoffkandidaten impfen. Anschließend extrahieren sie die Antikörper aus den Frettchen, um zu schätzen, welcher Impfstoff gegen die dominanten Viren der vergangenen Grippesaison am wirksamsten war. Diese Methode wird seit fast 50 Jahren angewendet. Es hat sich jedoch gezeigt, dass es bei der Vorhersage, wie gut die Impfstoffe beim Menschen wirken würden, inkonsistent ist, insbesondere bei den jüngsten, schnell mutierenden A(H3N2)-Viren. Außerdem sind Experimente mit Frettchen zeitaufwändig und kostspielig.“

Im Gegensatz dazu erlauben mathematische Modelle, darunter ein vor mehr als 15 Jahren in Rice entwickeltes Modell, den Wissenschaftlern zu berechnen, wie gut der Grippeimpfstoff zu den infizierenden Viren passt. Das Reismodell, genannt pEpitope, schätzt die Wirksamkeit des Impfstoffs, und es hat sich als gut für die Grippeimpfstoffe A(H3N2), A(H1N1) und B bewährt. Für die Grippesaison 2018-19 prognostizieren Reiswissenschaftler, dass der Impfstoff zwischen 20 und 40 Prozent gegen die Mehrheit der A(H3N2)-Viren wirksam sein wird.

„Forscher im Gesundheitswesen ändern sich oft nur langsam“, schrieben die Autoren. „Trotz der Tatsache, dass es das pEpitope Modell von Rice seit mehr als 15 Jahren gibt, ist es unklar, warum die CDC es bei der Entwicklung ihres saisonalen Grippeimpfstoffs noch nicht genutzt hat. Die Ergänzung der bereits bestehenden Frettenexperimente um ein solches Modell wird den derzeitigen Entscheidungsprozess bei der Impfung verbessern.

„Diese mathematische Modellierungstechnik kann die Viren, die während einer bestimmten Grippesaison gute Kandidaten für den Impfstoff wären, schnell eingrenzen“, fuhren sie fort. „Es kann als Kontrolle dienen, um sicherzustellen, dass das Impfstoffvirus während des Herstellungsprozesses nicht mutiert. Das pEpitope Modell ist ebenfalls kostengünstig, da es keine spezielle Ausrüstung benötigt. Schließlich ist es extrem schnell und dauert nur wenige Sekunden, um die potenzielle Wirksamkeit eines Impfstoffs gegen Tausende von infizierenden Viren in einer bestimmten geografischen Region zu analysieren.“

Die Autoren sagten, dass die CDC ihre aktuellen Protokolle für die Auswahl von Impfstoffkandidaten durch die Nutzung aller verfügbaren Prognosemodellierungen stärken sollte. „Dies wird die Wirksamkeit der Grippeimpfstoffe insgesamt verbessern und möglicherweise auch die Deckungsraten“, schrieben sie. „Wissenschaftler hoffen, dass sie mit verbesserter Wirksamkeit auch die Impfstoffabdeckung verbessern können, die immer noch hinter dem Ziel der CDC von 70 Prozent für Gesunde Menschen 2020 zurückbleibt. Angesichts der Schwierigkeiten bei der Herstellung wirksamer Impfstoffe und des allgemeinen Klimas des öffentlichen Misstrauens gegenüber Impfungen hat diese Arbeit das Potenzial, die Auswahl und Aufklärung über Impfstämme zu verbessern, indem sie ein Instrument bereitstellt, das sowohl für Forscher als auch für Wissenschaftler der Bürger zugänglich ist“.

Mehr Informationen:
Verbesserung des Grippeimpfstoffs: www.bakerinstitute.org/researc ….. Roving- Flu- Impfungen/

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