Wizualizacja modelu dynamiki reprodukcji wirusa rodziny SARS-CoV

Zespół kierowany przez Gergely Rösta opracował matematyczny model rozprzestrzenia się wirusów. Model przedstawia rozprzestrzenianie się choroby zakaźnej w rożne regiony, w efekcie mobilności populacji. W modelu nie jest ważny powód mobilności, tylko sam jej fakt. Mobilność może być powodowana jakimikolwiek powodem przemieszczania się i kontaktami biznesowymi, turystycznymi, służbowymi lub prywatnymi. Na perspektywę ruchu populacji nakładana jest perspektywa czasu podróży, ponieważ w wypadku wirusów czas jest najważniejszą determinantą.

Na podstawie badań opracowano modele dla SARS-CoV oraz MERS-CoV. Zbadano dynamikę przenoszenia się choroby w środowisku połączonym sieciami komunikacyjnymi. W badaniu zaproponowano podział regionów połączonych sieciami na dwie grupy: jednokierunkowe i wielokierunkowe. Regiony jako węzły, połączone są za pomocą kierunkowych łączy ilustrujących transport osób z regionu i do regionu. Dobrze ilustruje to diagram poniżej. Jest on przygotowany dla sytuacji „wygaszania” jednak blok drugi (2nd block) dobrze pokazuje mechanizm eskalacji.

Rys. Schemat przeniesienia choroby przy słabej sieci
Źródło: Yukihiko Nakata, Gergely Röst, „Global analysis for spread of infectious diseases via transportation networks”

Zgodnie z zaproponowanym skomplikowanym algorytmem dynamika reprodukcji wirusa wzrasta wraz ilością połączeń. Wydaje się to jasne i oczywiste, jednak dzięki tym badaniom możliwe jest także określenie czasu niezbędnego do wygaśnięcia zagrożenia, o ile, poprzez wprowadzone ograniczenia, ulegnie zmianie rodzaj połączeń węzłów, z silnie połączonych na słabo połączone. Tylko połączenia jednokierunkowe mają tendencję do samoredukcji i przekształcania węzłów, do których prowadzą, w obszary endemiczne, wygasające.

To jest najważniejszym wnioskiem z badania. Wpływ na to mają służby publiczne. Czas wygaśnięcia można obliczyć, znając ich budowę. Stosując model można zarządzać świadomie ryzykiem i podejmować racjonalne decyzje minimalizujące skutki działania wirusów. Prędzej czy późnej przyjdzie nam się zmierzyć z problem, lepiej poznać go wcześniej i przygotować odpowiednie strategie. I nie chodzi o unikanie, w tym wypadku nie wchodzi to w grę. Chodzi o kontrolę umożliwiającą selekcję potencjalnych reakcji zgodnie z Zasadą Pareto, chodzi o rozważenie przyjętego standardu bezpieczeństwa, ocenę skuteczności podjętych kroków, i zrewidowanie sposobu postępowania. Pozwoli to zwiększyć efektywność działań, przy jak najlepszym wykorzystaniu dostępnych środków.

Rozprzestrzenianie się obecnego wirusa ujawniło też ciekawą współczesną tendencję globalnego świata. Jeżeli spojrzymy na mapę aktywności wirusa SARS-CoV-2 to widać jak zmienił się świat, jakie są dzisiaj dominujące połączenia wpływające na gospodarkę.

Rys. Rozprzestrzenianie się wirusa SARS-CoV-2 (stan na 2020-03-06)
Źródło: http://gisanddata.maps.arcgis.com

Nakata, Yukihiko, and Gergely Röst. „Global analysis for spread of infectious diseases via transportation networks.” Journal of mathematical biology 70.6 (2015): 1411-1456

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *