Hogyan alakítják a betegségmodellek a nemzetek leállását és más járványügyi intézkedéseit?

Szavazz az elmúlt 7 év 7 legjobb cikkére!

Jacco Wallinga matematikus, a hollandiai közegészségügyi kutatóintézet vezető járványmodellezője jelenleg számítógépes szimulációk alapján ad tanácsot a holland kormánynak azzal kapcsolatban, hogy milyen intézkedések – például az iskolák és cégek bezárása – segítenék az új koronavírus terjedésének megakadályozását az országban. Az ő munkájáról írt most a Science.

Hollandia egyelőre a legtöbb nyugat-európai országhoz képest mérsékelten szigorú intézkedéseket hozott: későn zárta be az iskolákat és az éttermeket, és nem rendelt el teljes kijárási tilalmat. Mark Rutte miniszterelnök és a holland nemzeti közegészségügyi intézet vezetője, Jaap van Dissel is olyan nyilatkozatot tett, ami emlékeztetett a briteknél és a svédeknél is hangoztatott nyájimmunitás-elméletre: annak az a lényege, hogy ha gyorsan elkapják a kórt azok, akik számára nem jelent nagy veszélyt a koronavírus, akkor könnyebb lesz megvédeni azokat, akiket valóban veszélyeztet.

Rutte azt kérte, bízzanak a járványügyi szakemberekben. Wallinga modelljei azt jelezték előre, hogy a kórházi ápolásra szoruló fertőzöttek száma (ami a legfontosabb mutatójuk) a hétvégére csökkenni fog. De ha a modellek tévesek, akkor az intenzív ápolás iránti kereslet meghaladhatja a kapacitást, ahogy Olaszországban és Spanyolországban is történt.

Azóta meredeken nőni kezdett a halottak száma. Pénteken újabb 112 ember halt meg, összesen 546. 1172 új fertőzöttet regisztráltak, összesen 8603-at. De a holland egészségügyi hivatal szerint a fertőzöttek számának növekedése sokkal lassabb, mint ahogy várható volt. „A korlátozási intézkedések sokat segítettek a terjedés lelassításában” – közölték.

Nem a Covid-19 az első fertőzés, amit a tudósok modelleztek – a közelmúltban például az Ebola- és a Zika-járványt vizsgálták –, de ilyen nagy nyomás még nem nehezedett rájuk. Teljes városokat és országokat zártak le sietve elkészített előrejelzések alapján, amiket gyakran nem is vizsgáltak felül más szakértők. „Hirtelen nagyon látható lett, mennyire a modelleken alapul a fertőzésekre adott válasz” – mondta Wallinga. Caitlin Rivers, a Johns Hopkins Egyetem egészségbiztonsági központjának epidemiológusa szerint a modellalkotók felelőssége most nagyon nagy.

Hogy milyen sok múlik a modelleken, az elmúlt két hétben nagyon meglátszott az Egyesült Királyságban. A brit kormány először sokkal enyhébb intézkedéseket hozott a többi európai kormányhoz képest, de az Imperial College jelentése után már kénytelenek voltak komolyan venni a közegészségügyi helyzetet. A friss brit és olasz adatok alapján készített jelentés szerint még egy visszafogott csúcsponton is kétszer annyian szorulnának intenzív kezelésre, mint azt korábban becsülték, túlterhelve az egészségügyet. Arra jutottak, hogy az egyetlen lehetőség az állampolgárok korlátozása, a legjobb esetben is rövid időszakonként lehet enyhíteni ezen. A brit kormány napokon belül irányt változtatott, és szigorú korlátozásokat jelentett be.

George Box statisztikus mondta azt egyszer, hogy minden modell téves, de van, amelyik hasznos. Wallinga egy bevett epidemiológiai modellt használ, ami a hollandokat négy csoportra osztja: egészséges, beteg, gyógyult és halott. Az egyenletek meghatározzák, hogy a hetek és hónapok elteltével hány ember mozog a csoportok között. A modellkimenetek nagyban függnek a kórokozó tulajdonságaitól és az érintett populációtól.

Mivel a SARS-CoV-2 koronavírus új, a modellezők csak megbecsülni tudják a kulcsfontosságú paramétereket. Ezek a becslések – különösen a járvány első napjaiban – a modellezők munkájából származnak. Például január végén több csoport kb. hasonló becsléseket tett közzé az egyes fertőzött személyek által kontrollintézkedések híján okozott új fertőzések számáról – ezt a paramétert az epidemiológusok R0-nak hívják. Maia Majumder, a Harvard Medical School epidemiológusa azt mondta, a modellezők kevesebb mint 3 héttel azután, hogy a WHO először jelezte, hogy járvány tört ki, modelleket alkothattak arról, hogy mekkora esélye van a világjárványnak.

Wallinga biztos abban, hogy kb. 3–6 nap telik el attól a pillanattól, hogy valaki megfertőződik, addig, hogy másokat is fertőzni kezdjen. Egy 2017-es felmérés alapján számolnak azzal is, hogy különböző korú emberek mennyi emberrel kerülhetnek kapcsolatba otthon, az iskolában, munkában vagy szórakozás közben. Wallinga azt mondta, legkevésbé abban biztos, hogy az egyes korcsoportok mennyire érzékenyek a fertőzésre, és hogy a különböző életkorú emberek mennyire terjesztik a vírust. A legjobb becslések egy, a kínai Sencsenben készül tanulmányból származnak – mondta.

A területi modellek feltételezik, hogy a népesség nagyrészt azonos módon keveredik, ami ésszerű feltételezés egy olyan kicsi országban, mint Hollandia. Más modellező csoportok nem csoportokat használnak, hanem egyének millióinak napi interakcióit szimulálják. Az ilyen modellek jobban képesek ábrázolni olyan heterogén területeket, mint például az Egyesült Államok vagy egész Európa. A WHO rendszeresen összehasonlítja az eredményeket a Covid-19 modellezőivel.

A modellek különböző eredményekre juthatnak. Például a legtöbb modell azt sugallja, hogy a SARS-CoV-2 az elmúlt pár hétben terjedt el az Egyesült Királyságban, és a népesség jelentős részében komoly megbetegedést okozott, de az is lehet, hogy  január óta ott volt az Egyesült Királyságban, és a lakosság felét megfertőzte, de úgy, hogy a lakosságnak csak kis részénél okozott súlyos panaszokat. A modellek ezt a kérdést nem tudják megválaszolni, csak az antitestek széleskörű tesztelése.

A tudósok nem tudják pontosan, hogy az emberek mekkora része mutat enyhe tüneteket vagy egyáltalán semmilyeneket, de sok mindenre következtethettek a Diamond Princess nevű hajó adatai alapján, amin két héten át meg tudták figyelni a fertőzés elszabadulását. Adam Kucharski, a London School of Hygiene & Tropical Medicine modellezője azt mondta, nem tudjuk, hogy 50 vagy 20 vagy 10 százalék-e tünetmentes, de szerinte nem 50 százalék fölött van.

A Johns Hopkins Egyetem egészségbiztonsági központjának elemzői szerint a kulcsfontosságú szereplők nagyja akadémikus, akiknek kevés szerepük van a döntéshozatalban, és amikor egy reménykeltő pillanat után újabb vészhelyzet jön, azzal foglalkoznak. Caitlin Rivers szerint a nemzeti meteorológiai szolgálatokhoz hasonlóan nemzeti fertőző betegségeket előrejelző központra lenne szükség, ami békeidőben és válság idején is a legfőbb modellszolgáltató lenne.

Devi Sridhar, az Edinbrugh-i Egyetem egészségügyi szakértője azt mondta, a döntéshozók túlságosan erősen támaszkodtak a Covid-19-modellekre, és nem biztos benne, hogy az elméleti modellek megvalósulnak a valóságban. William Hanage, a Harvard Egyetem epidemiológusa szerint veszélyes, ha a politikusok túlságosan megbíznak olyan modellekben, amik azt állítják, hogy egy alig ismert vírust kontroll alatt lehet tartani. Ahhoz hasonlította a helyzetet, mintha tigrisen akarnál lovagolni, de úgy, hogy nem tudod, hol a tigris, mekkora, és egyáltalán hány tigris van.

Adam Kucharski szerint a modellek akkor a leghasznosabbak, ha valami olyasmit azonosítanak, ami addig nem volt egyértelmű, például, hogy a reptéri hőmérőzés a legtöbb koronavírus-fertőzöttet nem szűri ki.

Sok dolog van, amit a modellek nem mutatnak ki. Például nem számolhatnak azzal, hogy új, gyorsabb teszt készül el, amivel könnyebb azonosítani és elkülöníteni a fertőzötteket, vagy hogy hatékony vírusellenes szert fejlesztenek ki, és így csökken az igény a kórházi férőhelyekre. A legtöbb modell nem számol a társadalmi távolságtartás gyötrelmeivel sem, és azt sem képes számba venni, hogy a lakosság mennyire engedelmeskedik, hajlandó-e otthon maradni.

A közelmúltbeli hongkongi és szingapúri adatok azt sugallják, hogy az extrém társadalmi távolságtartást nehéz sokáig fenntartani – mondta Gabriel Leung, a Hongkongi Egyetem modellezője, aki szerint mindkét helyen ott ugrottak meg újra az esetszámok, ahol a lakosság – ahogy elnevezte – „válaszfáradtságot” produkált. Hongkongba korán bejutott a vírus, a fél világ őket figyelte, így szigorú lépéseket hoztak, de már 2 hónap eltelt, és az emberek nagyon elfáradtak. Szerinte mindkét város a „jelentős, tartós helyi járvány” küszöbén állhat.

A hosszú kijárási tilalomnak ráadásul katasztrofális gazdasági hatásai is lehetnek, ami szintén súlyos csapás lehet a közegészségügynek. Leung szerint három dolog között kell egyensúlyozni: az egészség védelme, a gazdaság védelme és az emberek jólétének és közérzetének védelme. A gazdasági kiesésekkel az epidemiológiai modellek nem igazán számolnak, de lehet, hogy ezen változtatni kellene. (Sciencemag)