7 februari 2020

av Anders Gunderson och Liana Woskie, HGHI

i ett utbrott är frågan om hur snabbt en ny patogen sprider sig från ett fall till många en viktig pusselbit som forskare försöker sätta ihop. För att svara på denna fråga använder experter modeller som ger uppskattningar, ritning från olika informationskällor. Resultatet av denna komplexa modelleringsprocess är ett grundläggande reproduktionsnummer, eller R0, som i genomsnitt berättar hur många personer en smittad person kan infektera.

vad är R-intet?
R-naught (R0) är ett värde som kan beräknas för smittsamma sjukdomar. Det representerar i genomsnitt antalet personer som en enda infekterad person kan förväntas överföra den sjukdomen till. Med andra ord är det en beräkning av den genomsnittliga ”spridbarheten” hos en infektionssjukdom.

Varför är det användbart?
R0 ger värdefull inblick i den potentiella spridningen av en sjukdom som lokala, statliga och nationella regeringar samt folkhälsomyndigheter kan använda för att ta hänsyn till sitt beslutsfattande för att bäst kontrollera . Eftersom det kan beräknas för olika sjukdomar tillåter det oss också att kontextualisera ett utbrott med de vi har sett tidigare, såsom SARS, MERS, Ebola, AIDS, säsongsinfluensa, 2009 H1N1 influensapandemi etc.

hur beräknas det?
det finns tre huvudfaktorer som används för att beräkna R0. De är den smittsamma perioden av sjukdomen, överföringssättet och kontakthastigheten. Vi dyker lite djupare in i var och en.

infektionsperiod
Detta är den varaktighet som en smittad person kan överföra infektionen till en annan människa — hur länge en person med sjukdomen är smittsam. Längre smittsamma perioder betyder högre R0-värden.

Överföringsläge
så här sprids sjukdomen. Luftburna infektioner, som influensa, kommer att spridas snabbare än de som kräver fysisk kontakt som ska överföras, som HIV eller Ebola. Därför tenderar luftburna infektioner att ha högre R0-värden.

kontaktfrekvens
Detta hänvisar till hur många personer en person med sjukdomen kan förväntas komma i kontakt med. Denna variabel är inte specifik för en sjukdom som de två första. Snarare påverkas det av många faktorer, inklusive plats och folkhälsoåtgärder på plats, såsom karantäner eller reseförbud. Denna faktor är väsentligt modifierbar.

Osäkerhetskällor i R0 i 2019-Ncov-utbrottet

infektionsperiod
denna variabel är relativt fast för en given infektion — men den kan variera något från person till person. Till exempel kan en yngre, annars frisk person vara smittsam under kortare tid än en äldre person med underliggande hälsotillstånd. När det gäller 2019-nCoV har vi uppskattningar för den smittsamma perioden baserat på initiala fall, men dessa värden förblir uppskattningar. Detta höjer också punkten att R0 är ett medelvärde, och värdena från vilka det beräknas, inklusive infektionsperioden, är också medelvärden, vilket betyder att det kan finnas stor variation. Till exempel, när det finns superspreaders med hög R0, kommer detta att kompenseras av att de flesta av befolkningen faktiskt har låg R0.

Överföringsläge
denna variabel är också relativt fast för en given infektion, men på samma sätt som den smittsamma perioden är vi inte säkra på exakt hur 2019-nCoV sprids. Flera tidiga studier tyder på att stora luftburna droppar, som vad som kan produceras från hosta hos en infekterad person, kan överföra sjukdomen, men det har varit förvirring om huruvida personer med 2019-nCoV är smittsamma innan de utvecklar symtom. Till exempel har en artikel publicerad i New England Journal of Medicine den 30 januari att dokumenterade bevis för asymptomatisk överföring av 2019-nCoV nu rapporterats baseras på felaktig information. Vi lär oss fortfarande om detta virus, och alla R0-värden som hittills producerats kan endast beräknas baserat på informationen till hands.

kontaktfrekvens
det är här saker börjar bli lite mer komplicerade. Kontaktfrekvensen för en infekterad patient kan variera vildt från person till person och beror på många variabler inklusive geografi, resemönster, karantäner eller reseförbud och ett sjukvårdssystems förmåga att effektivt identifiera och isolera infekterade patienter för att nämna några. Detta värde, till skillnad från den infektiösa perioden eller överföringsmetoden, är mycket modifierbart. Högre kontaktfrekvenser betyder högre R0-värden, men alla dessa faktorer måste uppskattas baserat på utbrottets sammanhang. När det gäller 2019-nCoV uppskattade ett nyligen publicerat papper i Lancet dagliga resvolymer och redogjorde för folkhälsointerventioner, såsom karantäner, för att producera sina uppskattningar.

R0 av 2019-nCoV i sammanhang

R0 graferas ofta tillsammans med en sjukdoms dödlighet, såsom i denna nyt interactive (scrolla ner) eller denna visualisering. Detta är ett bra sätt att få en uppfattning om både en sjukdoms ”spridbarhet” och hur dödlig den är, jämfört med andra, men det är inte utan problem. I detta skede kan dödligheten 2019-nCoV inte beräknas exakt eftersom vi inte vet det sanna antalet totala fall – det är därför en uppskattning baserad på vad vi vet från och med nu, ungefär som R0. Så, sådana grafer ger ett visst sammanhang för var 2019-nCoV står jämfört med andra infektionssjukdomar, men vi bör notera att det bara att se att 2019-nCoV inte verkar vara allt som är dödligt eller spridbart, betyder inte att utbrottets verklighet kommer att spela ut på det sättet.

vad betyder allt detta?
detta belyser den inneboende komplexiteten och variationen i utbrott. R0-värden kan vara till hjälp för att mäta utbrottets svårighetsgrad, men ett högt R0-värde garanterar inte en världsomspännande spridning eller en pandemi. Det är en beräkning av ett medelvärde som baseras på uppskattningar av medelvärden. När tidiga R0-värden produceras bör de cirkuleras med omsorg och vägledning om hur de ska tolkas. Vi har sett offentligt larm runt R0-uppskattningar med detta nuvarande utbrott, vilket är precis vad vi bör sträva efter att undvika.