Pokud se opatření proti epidemii zruší příliš brzy, může přijít druhá vlna, říká vědec

11. březen 2020
Podcasty, rozhovory, příběhy Další podcasty, rozhovory a příběhy Vědec, biolog, poznámky, telefon, rukavice, laboratoř, infekce, výzkum, koronavirus, ilustrační foto

V současném boji celého světa proti koronaviru může hrát velmi důležitou roli spojení biologie s matematikou. Vědci totiž vytváří modely, které nám umožní předvídat šíření nákazy i účinnost jednotlivých opatření.

Matematická biologie podle Luďka Berece z Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity a Biologického centra Akademie věd v Českých Budějovicích, který se tímto oborem zabývá, využívá matematických nástrojů k pochopení fungování přírody.

Jednou z disciplín je matematická epidemiologie. „Týmy matematiků ve světě pracují na modelech šíření epidemií a potom se ty modely snaží napasovat na existující data a dát nějaké předpovědi a doporučení, co dělat,“ popisuje Luděk Berec.

Nový koronavirus: snímek viru SARS-CoV-2, který způsobuje nemoc COVID-19, pod elektronovým mikroskopem. Výběžky na vnějším okraji vytvářejí podobu koróny či koruny, dle čehož se koronaviry označují. Fotografie od amerického úřadu National Institute of Hea

Zkoumání epidemií a šíření infekčních nemocí je podle něj obecně problematické v tom, že nelze provádět experimenty. „Nemůžeme pustit do populace nějaký virus, abychom zjistili, jak se šíří. Existují samozřejmě data z minulých epidemií, která se využívají, a pak je tu právě matematika jako metoda pro výpočet charakteristik infekcí, předpověď budoucího vývoje a efektivity případných opatření,“ vysvětluje.

Čtěte také

Jakmile epidemie vypukne, je potřeba zjistit základní charakteristiky infekce. Mezi ně patří nakažlivost, doba, po kterou je jedinec infekční, případně smrtnost.

„Na základě těchto parametrů a nějaké představy o tom, jak ta nemoc funguje, matematici spočítají takzvané základní reprodukční číslo, které udává schopnost infekce šířit se v populaci. Čím je číslo vyšší, tím se infekce šíří rychleji, epidemická vlna dosáhne vyššího vrcholu a skončí o něco později,“ říká Luděk Berec.

Část populace se stejně nenakazí

Zároveň podle něj matematika dává možnost určit, jak intenzivní by měla být opatření, aby byla efektivní. „Například u sezónní chřipky můžeme spočítat, kolik procent populace by se mělo nechat očkovat, aby epidemie nevypukla,“ uvádí.

Jiné matematické modely zase prozradí, zda je v době šíření nákazy efektivní omezit dopravu. „Ukazují, že omezení dopravy nemá ani tak vliv na výšku epidemické vlny, ale zpomalí nástup o několik týdnů až měsíců, což nám dá prostor například pro vyvinutí nějaké vakcíny,“ připomíná.

Pokud bychom nezavedli žádná opatření a nechali viry volně se šířit, část populace se podle Luďka Berece stejně nenakazí. „Jakmile je určitá proporce populace už nakažená, lidé, kteří jsou infekční, mají před svým uzdravením málo kontaktů se zdravými jedinci. Tím pádem počet uzdravených začne převyšovat počet infikovaných a epidemie začne ustupovat,“ popisuje.

Čtěte také

Tento trend už ukazují aktuální data z čínské provincie Chu-pej, která je považována za epicentrum nákazy koronavirem. „Epidemie už je tam za zenitem, klesá počet nově nakažených, ale otázka je, co se stane, kdyby se rozhodli, že veškerá patření zruší. Mohla by vzniknout druhá vlna epidemie,“ dodává Luděk Berec.

Dvě vlny epidemie zažily podle něj například Spojené státy americké během španělské chřipky. „První vlna proběhla, počty začaly klesat, v té době ale skončila opatření a přišla vlna druhá. Podle jedné z matematických hypotéz právě zrušení opatření bylo příčinou. Ta zdravá populace náchylná k nakažení byla pořád stejně velká, ke kontaktům začalo docházet častěji a vznikla sekundární epidemie,“ vypráví.

Matematická biologie má v posledních letech stále větší vliv na praktické postupy. „Změnilo se to po epidemii prasečí chřipky v roce 2009. Úředníci začali víc komunikovat s matematickými modeláři a výsledky řady modelů se od té doby promítly do konkrétních opatření v konkrétních pandemických plánech,“ uzavírá Luděk Berec.

Spustit audio

Související