Estimación Bayesiana de parámetros en un modelo para la dinámica de infección del VISH - KS661 in vitro
Abstract
The Human Immunodeficiency Virus-1 (HIV-1) is one of the causes of AIDS. HIV-1 causes the majority of HIV infections around the world. The development and use of mathematical models to quantitatively understand the kinetics of HIV-1 has proved to be a useful tool for determining the pathogenesis and transmissibility of this virus, predicting the course of the disease and evaluating the efects of antiviral therapy. In view of the limitations of direct studies to investigate the pathogenicity of HIV-1 in vivo the models have been used to explain the dynamics of the Simian/Human mmunode¿ciency Virus (SHIV) in vitro. The study of SHIV KS661 (highly pathogenic SHIV strains) provides important information for the understanding of the pathogenesis of HIV-1. The goals of this work are: 1) to estimate the parameters using Bayesian approach of an viral dynamics model to experimental data of SHIV-KS661 in vitro; 2) estimate the basic reproductive number of the infection, using the a posteriori distribution of the parameters of interest; 3) estimate relevant amounts of viral kinetics as: average life of the infected cells, burtst size of the total and infectious viral particles. In order to ful ll the aforementioned objectives, we used the data from cell cultures on the infection of HSC-F cells with SHIV-KS661 in vitro obtained in Iwami et al. (2012), and as well a viral dynamics model, which describes the CD4+ T cells, infected cells, non-infectious virus and infectious virus. For the estimation of the parameters, we computed the a posteriori distribution using MCMC methods. Finally estimate the mean and credible intervals of the parameters.
Abstract
El Virus de Inmunode¿ciencia Humana-1 (VIH-1) es uno de los causantes del SIDA. El VIH-1 causa la mayoría de las infecciones por el VIH alrededor del mundo. El desarrollo y uso de modelos matemáticos para comprender cuantitativamente la cinética del VIH-1 ha resultado ser
una herramienta útil para determinar la patogenia y la transmisibilidad de este virus, predecir el curso de la enfermedad y evaluar los efectos de la terapia antiviral. Ante la limitación de estudios directos para investigar la patogenicidad del VIH-1 in vivo, se han utilizado modelos
para explicar la dinámica del Virus de Inmunode¿ciencia Simio/Humano (VISH) in vitro. El estudio del VISH-KS661 (cepa del VISH altamente patógena) proporciona información importante para la comprensión de la patogénesis del VIH-1. Los objetivos de este trabajo son: 1)
estimar bajo la perspectiva bayesiana los parámetros del modelo que explican la dinámica viral del VISH-KS661 in vitro; 2) estimar el número reproductivo básico de la infección, a partir de las muestras a posteriori de los parámetros de interés; 3) estimar las cantidades relevantes de
la cinética viral como: promedio de vida y vida media de las células infectadas, y el tamaño de la explosión viral total e infecciosa. Para cumplir con los objetivos antes señalados, se usan los datos de un experimento del VISH-KS661 in vitro utilizados por Iwami et al. (2012), así como el modelo de la dinámica viral, que describe las células T CD4+, células infectadas, virus no infeccioso y virus infeccioso. Para la estimación de los parámetros, se utiliza la media de la distribución a posteriori obtenida por simulación con el método MCMC, así como los intervalos creíbles de los parámetros.
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