Алессандро Веспиньани надеется, что его последняя работа, окажется, будет неправильной. В июле физик из Северо-восточного университета в Бостоне начал моделировать, как смертельный вирус Эбола может распространиться в Западной Африке. Экстраполируя существующие тенденции, число больных и умирающих гор быстро от текущих потерь — больше чем 3 000 случаев и 1 500 смертельных случаев — приблизительно к 10 000 случаев к 24 сентября и сотням тысяч в месяцах после этого. “Числа действительно страшны”, говорит он — несмотря на то, что он подчеркивает, что модель предполагает, что усилия по контролю не увеличены. «Все мы надеемся видеть это не случай», пишет Веспигэни в электронном письме.Vespignani не является единственным, пытающимся предсказать, как беспрецедентная вспышка будет прогрессировать.
На прошлой неделе Всемирная организация здравоохранения (WHO) оценила, что число случаев могло в конечном счете превысить 20,000. И ученые во всем мире взбираются для создания компьютерных моделей, точно описывающих распространение смертельного вируса. Не все они выглядят вполне столь же холодными как Веспигнэни.
Но средства моделирования, все соглашаются, что текущих усилий управлять эпидемией недостаточно для остановки смертельного патогена в течение его следов.Компьютерные модели “невероятно полезны” в ограничении вспышки, говорит исследователь инфекционной болезни Джереми Фаррар, возглавляющий благотворительность исследования Wellcome Trust в Лондоне.
Они могут помочь управлениям такой как, КТО предсказывает медикаменты и персонал, в котором они будут нуждаться — и могут указать, какие вмешательства лучше всего остановят вспышку. Математический эпидемиолог Кристиан Алтос из Бернского университета, также строящий модели Эболы, говорит и КОГО и Кошелек Самаритянина, организация облегчения, борясь с Эболой, вошли в контакт с ним для приобретения знаний о его прогнозах.
Но средствам моделирования препятствует недостаток данных по текущей вспышке и отсутствию знаний о том, как Эбола распространяется. Похороны жертв Эболы, как известно, распространяют вирус, например — но сколько людей заражено, тот путь не известен. “Перед этим у нас никогда не было так большого количества Эболы, таким образом, эпидемиология хорошо никогда не развивалась”, говорит Айра Лонджини, биостатистик в университете Флориды в Гейнсвилле. “Мы пойманы с нашими штанами вниз”.Математику, борясь с любой вспышкой в ее ядре борьба для сокращения одного количества: Ре, эффективный темп размножения патогена, число людей, которое зараженный человек в свою очередь заражает в среднем.
Ре выше 1, и распространения болезни. Ниже 1, вспышка остановится.
Модели вспышки, как правило, предполагают, что существует четыре группы людей: те, кто восприимчив, те, кто был заражен, но еще не заразен, те, кто болен и может передать вирус, и те, кто пришел в себя. Модель, в сущности, описывает ставки, при которых люди двигаются от одной группы к следующему. От тех может быть рассчитано Ре.Если болезнь продолжает распространяться, как она имеет, большая часть Науки средств моделирования говорила, чтобы сказать, что оценка WHO, окажется, будет консервативна. “Если бы эпидемия в Либерии должна была продолжаться таким образом до 1-го декабря, кумулятивное число случаев превысило бы 100,000”, Алтос предсказывает.
Такие долгосрочные прогнозы подвержены ошибкам, он признает. Но другие средства моделирования не намного более воодушевляют. Кэйтлин Риверс из Политехнического института и университета штата Вирджиния в Блэксбурге ожидает примерно 1 000 новых случаев в Либерии за следующие 2 недели и подобном числе в Сьерра-Леоне.Веспигнэни проанализировал вероятность, что Эбола распространится в другие страны.
Используя данные по миллионам воздушных путешественников и жителей пригородной зоны, а также образцов мобильности на основе данных от censuses и мобильных устройств, он построил модель мира, в который он может ввести Эболу и затем управлять сотнями тысяч моделирований. В целом шанс дальнейшего распространения за пределами Западной Африки является маленьким, Веспигнэни говорит, но риск растет с масштабом эпидемии. Гана, Соединенное Королевство и США среди стран, скорее всего, для имения введенного случая, согласно модели. (Сенегал, сообщивший о его первом случае Эболы на прошлой неделе, был в его лучших десяти странах, также.)
Модели только так хороши как данные, питаемые их; до трех четвертей Эболы случаи могут пойти несообщаемые. Средства моделирования также предполагают, что основные параметры, такие как время инкубации вируса, совпадают с при более ранних вспышках. “Мы могли бы упускать возможность, и у нас нет сигнала указать это”, говорит Мартин Мельтцер американских Центров Профилактики болезней и Контроля в Атланте.Самая большая неуверенность – то, насколько врачи, медсестры и другие могут замедлить вирус.
Существует много способов оттолкнуть Ре, Фаррар говорит — вымывающиеся руки, нося маски, или изолируя людей, например. “Но данный сложность этой вспышки и ограниченных ресурсов, мы должны узнать то, что является двумя или тремя вещами, которые больше всего помогут вести вниз инфекции”, говорит Фаррар, и это – то, где модели могут помочь. Например, был бы последующая обработка и анализ всех контактов каждого случая быть более эффективным, чем последующая обработка и анализ намного меньшего числа, у кого был определенный тип контакта со случаем, таким как то, чтобы жить в комнате?Реки оценивают вмешательства, такие как увеличенное использование защитного снаряжения или кампании для изоляции зараженных людей.
В самом оптимистическом сценарии прослеживается каждый контакт зараженных людей, и передача в больницах уменьшается на 75%. Даже это, решительно сокращая количество смертельных случаев от Эболы, не выдвинуло Ре ниже одного.Проблема варьируется страной, говорит Алтос. “В Гвинее и Сьерра-Леоне, Ре близко к 1, и вспышка могла быть остановлена, если вмешательства улучшаются немного”.
В Либерии Ре было близко 1.5 все время. “Это означает, что работа только что начинается там”. Но Мельтцер говорит, что нет никакой причины полагать, что ситуация находится немного лучше в Сьерра-Леоне. “Мы не видим изменения в темпе накопления случаев”, говорит он.Поскольку модели поправляются при дифференциации, что происходит в местах, реки говорит, “Вы могли бы быть в состоянии поместить firelines вокруг определенных сообществ”. Но такие меры очень спорны.
Когда Либерия на прошлой неделе забаррикадировала от Уэст-Пойнта, обширной трущобы с, вероятно, больше чем 100 000 жителей, это потянуло в основном отрицательный ответ. “Карантин и комендантские часы имеет тенденцию прививать страх и недоверие ко всему ответу вспышки включая медицинские структуры”, сказал представитель для Врачей без границ Науку. Пол Сибрайт, исследователь в Тулузской Школе Экономики во Франции, изучивший такие меры, говорит, что они – стимул для людей держать его в секрете, если у них был контакт с пациентом. Суровые меры Либерии являются “последней вещью эта эпидемия потребности”, говорит он.Люди в Западной Африке должны будут изменить поведения, говорит Мельтцер. “Мы не остановим эту вспышку исключительно путем строительства больниц.
Должно будет быть изменение в способе, которым сообщество имеет дело с болезнью”. Моделируя, который достаточно легок, говорит Веспигнэни. “Я могу уменьшить передачу на похоронах на 40% легко в модели.
Это – одна линия кодекса. Но в области, которая действительно тверда”.
*Файлы Эболы: Учитывая текущую вспышку Эболы, беспрецедентную с точки зрения числа людей, убил и быстродействующее географическое распространение, Наука и Наука, Переводная Медицина сделала коллекцию из исследования и новостных статей о вирусном заболевании в свободном доступе исследователям и широкой публике.