De nombreuses maladies infectieuses sont modélisées par le modèle Susceptible-Infectious-Recovered. Dans ce modèle, lorsqu'un individu sensible (quelqu'un qui n'a pas la maladie) rencontre un individu infectieux (quelqu'un qui a la maladie et peut la propager), les sensibles peuvent devenir contagieux. Après un certain temps, l'infectieux peut se rétablir (quelqu'un qui n'a pas la maladie et qui ne peut pas l'attraper). Ce modèle doit être modifié pour que l'étape d'infection (lorsque la sensibilité devient infectieuse) décrive l'accumulation de particules virales jusqu'à ce que l'individu ait un génome viral complet. Crédit : Tokyo Tech
Ni vivant ni non vivant, les virus sont généralement étranges. Parmi les virus, les virus multipartites sont parmi les plus particuliers :leur génome n'est pas composé de plusieurs particules plutôt que d'une seule. Les virus multipartites infectent principalement les plantes plutôt que les animaux. Un article récent de chercheurs du Tokyo Institute of Technology (Tokyo Tech) utilise des modèles mathématiques et informatiques pour expliquer cette observation.
Les génomes viraux multipartites sont divisés en différentes particules virales qui, en principe, propager indépendamment. L'achèvement du cycle de réplication nécessite le génome complet, de telle sorte qu'une infection persistante d'un hôte nécessite la présence simultanée de tous les types de particules (voir Fig. 1). L'origine des virus multipartites est un puzzle évolutif. Outre leur mode de vie coûteux, la chose la plus particulière à leur sujet est que presque tous les virus multipartites connus infectent les plantes ou les champignons - très peu d'espèces virales infectent les animaux.
Jusque là, la plupart des recherches théoriques se sont concentrées sur l'explication de la viabilité d'un génome divisé en plusieurs particules. Les mécanismes qui confèrent aux virus multipartites un avantage qui compense leur mode de vie particulier et coûteux n'ont pas été expliqués. Ce papier, Publié dans Lettres d'examen physique , fournit une explication théorique des raisons pour lesquelles les virus multipartites infectent principalement les plantes.
Dans l'étude, Petter Holme de la World Research Hub Initiative, Tokyo Tech et ses collègues de Chine et des États-Unis ont formulé un modèle épidémiologique de réseau minimal. Ils ont utilisé des modèles mathématiques et des simulations informatiques pour montrer que les virus multipartites colonisent des populations structurées (représentant les modèles d'interaction entre les plantes) avec moins de résistance par rapport à une population bien mélangée (représentant les modèles d'interaction entre les animaux). C'est donc une explication pour laquelle les virus multipartites infectent les plantes plutôt que les animaux.
Les chercheurs de Tokyo Tech continuent d'étudier l'épidémiologie de différents types de maladies infectieuses par des méthodes théoriques. À l'heure actuelle, ils s'intéressent à des scénarios de propagation de maladies plus courants, tels que la façon dont la grippe se propage dans les villes et comment cela pourrait être atténué.
