Tématem dalšího Neuron Clubu Online byla čísla a testování jako zbraně proti pandemii. Neuron Club je exkluzivní diskuzní platformou mecenášů a špičkových českých vědců, kde dostávají prostor pro své úvahy a nezávislé myšlenky. Pohlédněte s námi za oponu toho nejzajímavějšího, co při online setkání vědců a mecenášů padlo.

V současnosti existují matematické modely téměř na každou známou infekční nemoc. Umožňují popsat a zejména odhadovat parametry infekce z dostupných dat už krátce po vypuknutí příslušné epidemie. Díky nim je pak společnost schopna přijmout vhodná opatření a efektivně nemoci čelit.

Živí neživí, špatná zpráva obalená v bílkovině… Seznamte se s viry

Slovo virus v latině znamená jed či hlen, až elektronový mikroskop ukázal, že to jsou částice, které vynikají svou geometrickou krásou. Nacházejí se všude kolem/v nás: v 1 l mořské vody se nachází víc virových částic, než je všech lidí na planetě; na svém těle a ve střevě máme 10 x více bakterií než buněk a ještě 10 x více virů, než je těchto bakterií. Viry běžné přijímáme s vodou, s potravinami… většina z nich nám ale neublíží.

Viry, které způsobují nemoci, jsou kuriozitou. Evolučním zájmem viru je se a) množit b) šířit na další hostitele. Virus v prostředí mimo hostitelskou buňku nevykazuje známky života. Ožívá jen v momentě, kdy infikuje svého hostitele, tedy přeprogramuje, utlumí či zastaví procesy v původní buňce a produkuje pouze nové virové částice (analogie s počítačovými viry, které dělají totéž). Pokud virus hostitele zabije, umírá sám – není to tedy jeho primárním cílem, chytrý vir chce přežít. „Ovšem COVID-19 se v tomto ohledu chová zvláštně, může nás ještě překvapit.“

Před epidemií SARS byly koronaviry nezajímavé, což se změnilo po SARS a MERS. COVID-19 je třetí zásadní koronavirová epidemie. Úskalí epidemie COVID-19 tkví v tom, že na rozdíl od SARS a MERS má spousta lidí lehký/žádný průběh, a infekci tak mohou efektivněji roznášet dál.

Pozor na interpretaci výsledků

Parametry testů jsou nejasné. I přes relativně velký vzorek testované populace (28 000, z velké části reprezentativní výběr), není možné jasně interpretovat budoucí výsledky, protože neznáme parametry testu. Jeho přesnost je mezi 91 % - 97 %. Při jakémkoliv výsledku pod 9 % tedy nemůžeme vyloučit nulovou promořenost (9 % může být falešně pozitivní/negativní výsledek).

Přítomnost protilátek může být problém. Velké množství lidí, kteří prodělali slabou infekci, žádné protilátky nemá, takže je testy stejně neodhalí. Otázkou tedy zůstává smysl takového testování, „protože pak se na základě toho se budou dělat kolosální rozhodnutí.“ „Celá země sleduje jeden dramaticky nepřesný experiment“. Je proto zásadní, aby si decision makers uvědomili tyto limity a nestavěli na takových nejasných výsledcích budoucí kroky. „Je to jen další dílek do informační skládačky, ne obraz reality“. 

Čísla jako zbraň?

Model je zjednodušená verze reality vytvořená za určitým účelem. Při jeho sestavování musíme předem určit, k čemu má sloužit a na jaké otázky má odpovědět (model letadla z papíru x trenažér). Každá epidemie má svůj matematický model, a zároveň jich existuje celá řada – každý tvůrce si položil jinou otázku. Všechny mají společný základ z 20. let 20. stol. – SIR modely – modeluje se přenos mezi kategoriemi uzdravených, nemocných a zdravých.

V současnosti se vytváří matematický model epidemie COVID-19, jehož cílem je na detailní úrovni popsat vliv přijatých opatření a predikovat další vývoj. Skládá ze 4 vrstev:

a) epidemická vrstva – mapuje, jak se jedinci nakazí, jak jsou infekční, zda mají symptomy atd.,

b) nemocniční vrstva – kolik pacientů je na běžném lůžku, JIP, ventilátorech,

c) karanténní vrstva – trasování;

d) testovací vrstva – potřebujeme současná data, abychom mohli model správně kalibrovat.

Predikce jsou těžké, hlavně ty o budoucnosti

Problém epidemiologických modelů je fakt, že nejsou dostatečně bohaté na to, aby mohly popsat skutečné množství variant situací v reálném světě, roli decision makerů, číslo asymptomatických lidí atd. Jsou velmi užitečné, ale důležité je připustit si neznalost, která po nich zůstane. „Horší, než nevědomost je falešná vědomost. A na základě toho přijímat rozhodnutí, protože v sázce je příliš mnoho.“

Chytré řešení

Pokud nemůžeme predikovat, je možnou cestou promoření? Pokud se epidemie vypustí bez omezení, zasáhne 5–8 mil. lidí, z nich umře 40–100 tis., zahltí se zdravotní systém, navíc není jasné, zda si lidé vytvoří dostatečné protilátky. Co tedy s tím?
Vlády mají v zásadě tři možnosti, jak situaci řešit: zavíráním hranic; zavírám veřejného prostoru; testováním a trasováním.

Trasování a chytrá karanténa jako východisko

Je to levnější alternativa, než opakovaně otevírat a zavírat školy, byznys atd. Jediné ověřené řešení, které ve světě funguje (např. Jižní Korea), na rozdíl od promoření populace, o kterém nemáme žádná data.

Efektivní přerušení sítě nakažení – R COVID-19 = cca 3 (jeden člověk nakazil cca 3 další). Je důležité si ale uvědomit, že rozložení je velmi nerovnoměrné: většina lidí nenakazí nikoho, ale superpřenašeči nakazí 15 lidí i více. To je slabina viru – když trasování nasadíme chytře, dokážeme superpřenašeče eliminovat ze sítě a kontakt viru tak můžeme efektivně rozbít.