Jakie czynniki mogą powstrzymać kolejną pandemię? Naukowcy znają odpowiedź
Naukowcy z Uniwersytetu Columbia zrekonstruowali dynamiczny przebieg pandemii H1N1 oraz COVID-19 w Stanach Zjednoczonych, wykorzystując zaawansowane symulacje komputerowe. Wyniki wskazują, że kluczowym wyzwaniem w powstrzymywaniu epidemii jest szybkie i szerokie rozprzestrzenianie się patogenów, w czym znaczącą rolę odgrywają podróże lotnicze, wakacje i inne czynniki społeczne. Rozwój monitoringu ścieków może zrewolucjonizować wczesną diagnostykę oraz zwiększyć skuteczność reakcji na przyszłe zagrożenia.
Dlaczego pandemie tak trudno wcześnie powstrzymać?
Naukowcy z Uniwersytetu Columbia wykorzystali zaawansowane symulacje komputerowe, aby odtworzyć przebieg rozprzestrzeniania się w Stanach Zjednoczonych pandemii H1N1 z 2009 roku i COVID-19 z 2020 roku. To badanie pokazuje, dlaczego tak trudno jest wcześnie powstrzymać epidemie.
W Stanach Zjednoczonych pandemia H1N1 doprowadziła do 274 304 hospitalizacji i 12 469 zgonów, natomiast COVID-19 zebrała jeszcze większe żniwo, z 1,2 miliona potwierdzonych zgonów.
Monitorowanie ścieków może być kluczem we wczesnym diagnozowaniu ognisk choroby
Aby lepiej przygotować się na przyszłe epidemie, naukowcy chcieli zrozumieć, w jaki sposób przemieszczały się one z miejsca na miejsce. Połączyli szczegółowe informacje o rozprzestrzenianiu się choroby z modelami komputerowymi, uwzględniające podróże samolotami, dojazdy do pracy i możliwość wystąpienia zdarzeń, które powodują nagłe rozprzestrzenianie się. Ich symulacje objęły ponad trzysta obszarów metropolitalnych w całych Stanach Zjednoczonych.
- Szybkie rozprzestrzenianie się pandemii grypy H1N1 w 2009 r. oraz COVID-19 w 2020 r. podkreśla wyzwania związane z terminowym wykrywaniem i kontrolą. Rozszerzenie zakresu monitorowania ścieków w połączeniu ze skuteczną kontrolą zakażeń może potencjalnie spowolnić początkowe rozprzestrzenianie się przyszłych pandemii - powiedział dr Sen Pei, główny autor badania.
Co przyśpiesza rozprzestrzenianie się epidemii?
Oprócz rekonstrukcji historycznego rozprzestrzeniania się dwóch ostatnich pandemii badanie dostarcza również uogólnionych ram do wnioskowania o wczesnej dynamice epidemii, które można odnieść do innych patogenów. Głównym czynnikiem napędzającym rozprzestrzenianie się chorób są podróże lotnicze, jednak inne, takie jak ferie zimowe, warunki pogodowe czy harmonogramy zajęć szkolnych również odgrywają ważną rolę.
Już poprzednie badania podkreśliły, że monitorowanie ścieków jest kluczowe we wczesnym wykrywaniu ognisk chorób. Najnowsza analiza dostarcza dowodów, wskazując, że szerszy monitoring ścieków może odegrać kluczową rolę we wzmocnieniu gotowości na pandemię i skróceniu czasu reakcji.
Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences.
