7 febbraio 2020

Di Anders Gunderson e Liana Woskie, HGHI

In un focolaio, la questione di quanto velocemente un nuovo agente patogeno si diffonde da un caso a molti è un pezzo essenziale del puzzle che gli scienziati cercano di mettere insieme. Per rispondere a questa domanda, gli esperti utilizzano modelli che forniscono stime, attingendo da diverse fonti di informazione. Il risultato di questo complesso processo di modellazione è un numero di riproduzione di base, o R0, che ci dice, in media, quante persone una persona infetta può infettare.

Che cos’è R-naught?
R-naught (R0) è un valore che può essere calcolato per le malattie trasmissibili. Rappresenta, in media, il numero di persone a cui ci si può aspettare che una singola persona infetta trasmetta quella malattia. In altre parole, è un calcolo della “spalmabilità” media di una malattia infettiva.

Perché è utile?
R0 fornisce informazioni preziose sulla potenziale diffusione di una malattia che i governi locali, statali e nazionali, così come le autorità sanitarie pubbliche possono utilizzare per fattore nel loro processo decisionale per controllare al meglio il . Inoltre, poiché può essere calcolato per varie malattie, ci consente di contestualizzare un focolaio con quelli che abbiamo visto in precedenza, come SARS, MERS, Ebola, AIDS, influenza stagionale, pandemia influenzale H1N1 2009 ecc.

Come viene calcolato?
Ci sono tre fattori principali utilizzati per calcolare R0. Sono il periodo infettivo della malattia, la modalità di trasmissione e la velocità di contatto. Ci immergeremo un po ‘ più a fondo in ciascuno di essi.

Periodo infettivo
Questa è la durata che una persona infetta è in grado di trasmettere quell’infezione ad un altro essere umano — per quanto tempo una persona con la malattia è contagiosa. Periodi infettivi più lunghi significano valori R0 più elevati.

Modalità di trasmissione
Ecco come si diffonde la malattia. Le infezioni aeree, come l’influenza, si diffonderanno più rapidamente di quelle che richiedono il contatto fisico per essere trasmesse, come l’HIV o l’Ebola. Pertanto, le infezioni aeree tendono ad avere valori R0 più elevati.

Tasso di contatto
Questo si riferisce a quante persone ci si può aspettare che una persona con la malattia entri in contatto con. Questa variabile non è specifica per una malattia come le prime due. Piuttosto è influenzato da numerosi fattori, tra cui la posizione e le misure di salute pubblica in atto, come quarantene o divieti di viaggio. Questo fattore è notevolmente modificabile.

Fonti di incertezza in R0 nell’epidemia nCoV del 2019

Periodo infettivo
Questa variabile è relativamente fissa per una data infezione, ma può variare leggermente da persona a persona. Ad esempio, una persona più giovane, altrimenti sana può essere contagiosa per meno tempo di una persona anziana con condizioni di salute sottostanti. Nel caso di 2019-nCoV, abbiamo stime per il periodo infettivo basate su casi iniziali, ma questi valori rimangono stime. Ciò solleva anche il punto che R0 è una media, e i valori da cui viene calcolato, incluso il periodo infettivo, sono anche medie, il che significa che può esserci una notevole variabilità. Ad esempio, quando ci sono superspreader con un alto R0, questo sarà compensato dalla maggior parte della popolazione che ha effettivamente un basso R0.

Modalità di trasmissione
Questa variabile è anche relativamente fissa per una data infezione, ma in modo simile al periodo infettivo, non siamo sicuri esattamente di come si diffonda 2019-nCoV. Diversi primi studi suggeriscono che le grandi goccioline trasportate dall’aria, come ciò che potrebbe essere prodotto dalla tosse di una persona infetta, possono trasmettere la malattia, ma c’è stata confusione sul fatto che le persone con 2019-nCoV siano infettive prima di sviluppare sintomi. Ad esempio, un articolo pubblicato sul New England Journal of Medicine a gennaio 30th che ha documentato le prove per la trasmissione asintomatica di 2019-nCoV è stato ora segnalato per essere basato su informazioni errate. Stiamo ancora imparando a conoscere questo virus e tutti i valori R0 prodotti finora possono essere calcolati solo in base alle informazioni a portata di mano.

Contact Rate
Questo è dove le cose iniziano a diventare un po ‘ più complicate. Il tasso di contatto di un paziente infetto può variare selvaggiamente da persona a persona e dipende da numerose variabili tra cui la geografia, modelli di viaggio, quarantene o divieti di viaggio, e la capacità di un sistema sanitario per identificare efficacemente e isolare i pazienti infetti per citarne alcuni. Questo valore, a differenza del periodo infettivo o della modalità di trasmissione, è altamente modificabile. Tassi di contatto più elevati significano valori R0 più elevati, ma tutti questi fattori devono essere stimati in base al contesto dell’epidemia. Nel caso di 2019-nCoV, un recente articolo su The Lancet ha stimato i volumi di viaggio giornalieri e ha rappresentato gli interventi di salute pubblica, come le quarantene, per produrre le loro stime.

R0 del 2019-nCoV nel contesto

R0 è spesso graficamente accanto al tasso di mortalità di una malattia, come in questo NYT interattivo (scorrere verso il basso) o questa visualizzazione. Questo è un modo utile per avere un’idea sia della “spalmabilità” di una malattia che di quanto sia letale, rispetto ad altre, ma non è senza problemi. In questa fase, il tasso di mortalità di 2019-nCoV non può essere calcolato con precisione perché non conosciamo il vero numero di casi totali – è quindi una stima basata su ciò che sappiamo fin d’ora, molto simile a R0. Quindi, tali grafici forniscono un contesto per dove 2019-nCoV si trova rispetto ad altre malattie infettive, ma dovremmo notare che semplicemente vedendo che 2019-nCoV non sembra essere così fatale o spalmabile, non significa che la realtà dell’epidemia si svolgerà in questo modo.

Cosa significa tutto questo?
Ciò evidenzia la complessità intrinseca e la variabilità dei focolai. I valori di R0 possono essere utili per misurare la gravità dell’epidemia, ma un valore elevato di R0 non garantisce una diffusione mondiale o una pandemia. È un calcolo di un valore medio basato su stime delle medie. Quando vengono prodotti i primi valori R0, dovrebbero essere diffusi con cura e guida su come interpretarli. Abbiamo visto l’allarme pubblico intorno alle stime R0 con questa epidemia attuale, che è esattamente ciò che dovremmo mirare a evitare.