Koronawirus - czy można przewidzieć przyszłość pandemii COVID-19?

Podczas gdy politycy i opinia publiczna zastanawiają się, kiedy nastąpi szczyt pandemii COVID-19, naukowcy, którzy są w stanie dokonać takich prognoz, starają się opanować chaos. Jak wszystkie inne modele, prognozy dotyczące epidemii, liczby osób zarażonych i liczby zgonów są tak wiarygodne, jak informacje naukowe, na których się opierają. Dotychczasowe wysiłki większości ekspertów koncentrowały się na poprawie tych danych, a nie przedwczesnych prognozach.

- Większość pierwszych informacji o epidemii tak naprawdę nie zawierała modeli i prognoz. Wszystkie prace dotyczyły scharakteryzowania epidemiologii, próbując oszacować kluczowe parametry. Zazwyczaj nie opiera się to na modelach matematycznych - powiedział John Edmunds z Centrum Modelowania Matematycznego Chorób Zakaźnych z London School of Hygiene & Tropical Medicine.

Zmienne obejmują kluczowe liczby, takie jak okres inkubacji choroby, szybkość rozprzestrzeniania się wirusa w populacyjny oraz wskaźnik śmiertelności. Ten ostatni to odsetek zainfekowanych ludzi, którzy umierają. Okazuje się jednak, że opracowanie go jest znacznie trudniejsze niż mogłoby się wydawać.

- Osoby, które nie są specjalistami, robią to cały czas źle. Jeżeli po prostu podzielisz całkowitą liczbę zgonów przez całkowitą liczbę przypadków, otrzymasz błędną odpowiedź - wyjaśnił John Edmunds.

Na początku marca Tedros Adhanom Ghebreyesus, szef WHO, przeraził opinię publiczną, gdy wyjawił, że z powodu COVID-19 zmarło już 3,4 proc. wszystkich zgłoszonych przypadków. SARS-CoV-2 jest groźniejszym patogenem od wirusa grypy sezonowej, którego śmiertelność wynosi ok. 0,1 proc. Takie proste obliczenia nie uwzględniają okresu 2-3 tygodni, które mijają od momentu złapania wirusa do pierwszych objawów choroby. Zakłada się też, że zgłaszane przypadki są dokładnym odzwierciedleniem liczby osób zarażonych, podczas gdy prawdziwa liczba jest znacznie wyższa, a rzeczywista śmiertelność znacznie niższa.

John Edmunds nazywa ten rodzaj pracy "analizą epidemii", a nie prawdziwym modelowaniem. Wyniki różnych specjalistycznych grup naukowców z całego świata zaczynają zbliżać się do rzeczywistego współczynnika śmiertelności COVID-19, który wydaje się wynosić ok. 1 proc.

- Zgony są najbardziej użytecznymi punktami danych dla analiz. Jeżeli zakłada się współczynnik śmiertelności na poziomie 1 proc., a śmierć zarażonej osoby zwykle zajmuje 15 dni, to oznacza, że zarażona osoba na danym obszarze mogła doprowadzić do infekcji kolejnych 100 osób już 15 dni przed śmiercią. Dodając do tego czas potrzebny na podwojenie liczby przypadków - wynosi on ok. 5 dni - można oszacować, że w ciągu kolejnych 15 dni liczba zarażonych wzrośnie do 800. Każda śmierć w danym regionie (w przedziale czasowym 15 dni - dopisek red.) oznacza potencjalnie 800 innych zarażonych, z których wielu nie zostanie zainfekowanych. Ten schemat został zweryfikowany we Włoszech - dodał John Edmunds.

Maciej Boni, biolog z Uniwersytetu Stanowego Pensylwanii, który badał rozprzestrzenianie się grypy w tropikach, twierdzi, że tak duża liczba niewykrytych przypadków oznacza, że rozprzestrzeniania się wirusa nie można wyśledzić na podstawie liczby potwierdzonych infekcji. Pozostawione bez kontroli ogniska zakaźne zwykle stają się płaskowyżem, a następnie zaczynają się zmniejszać, gdy kończy się liczba dostępnych gospodarzy (nosicieli wirusa). Ale jest prawie niemożliwe, aby dokonać jakiejkolwiek rozsądnej prognozy na temat tego, kiedy to nastąpi. Nie wiadomo także, jaka będzie całkowita liczba zarażonych. Modele matematyczne są nieprecyzyjne, bo nie bierze się w nich pod uwagę choćby osób obdarzonych naturalną odpornością.

Edmunds twierdzi, że większość z modeli "planowania scenariuszy" zakłada, że wszyscy na planecie są zagrożeni. Tylko lepszy nadzór i dane, w szczególności pochodzące z testów surowicy, które wskazywałyby, kto jest narażony na wirusa, a kto nie, bez względu na objawy, czynią te modele bardziej realistycznymi. 

Aby zbudować lepsze modele, niektórzy eksperci od chorób twierdzą, że świat musi ulepszyć sposób przetwarzania i udostępniania takich danych. W artykule opublikowanym w  "Science Translational Medicine" Scott Layne, epidemiolog z Uniwersytetu Kalifornijskiego z Los Angeles i jego zespół proponują utworzenie nowego banku danych, w którym naukowcy będą mogli dzielić się wynikami, np. ile wirusów jest przenoszonych przez zainfekowane osoby. Dzięki lepszym informacjom modele mogą pomóc w określeniu zasad kontrolujących rozprzestrzenianie się COVID-19.

Chińscy urzędnicy twierdzą, że to dzięki wprowadzeniu licznych ograniczeń podróży epidemia tak szybko osiągnęła apogeum w Hubei. Zhong Nanshan, starszy doradca medyczny chińskiego rządu, stwierdził, że jeśli inne narody pójdą w ślady Chin, pandemię można opanować w ciągu kilku miesięcy. 

- Moja rada jest taka, by przestrzegać instrukcji WHO i podjąć interwencje na skalę krajową. Gdyby wszystkie kraje mogły się zmobilizować, pandemia mogłaby skończyć się do czerwca - powiedział Zhong Nanshan.