La matematica dietro l'epidemia di Ebola

Marzo 26, 2016 Admin Salute 0 1
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L'epidemia di Ebola in Africa occidentale sembra essere fuori controllo. Più che mai, le autorità sanitarie locali e globali vogliono sapere come l'epidemia si svilupperà e, soprattutto, come evitare che si diffonda ulteriormente. Alcuni parametri li aiutano a determinare questo, come ad esempio il numero di riproduzione, che è il numero medio di infezioni causate da un singolo individuo infetto. I periodi di incubazione e infettive sono anche molto importanti; cioè il tempo dall'infezione alla comparsa dei sintomi e il tempo dall'inizio dei sintomi alla distanza del patogeno.

Nel epidemia di Ebola in corso, diverse stime basate sui dati ufficiali di casi registrati di malattia sono stati usati per ricavare questi dati. Un team guidato da Tanja Stadler, professore di evoluzione computazionale presso il Dipartimento di Biosystems Science and Engineering presso l'ETH di Zurigo a Basilea, ora ha calcolato questi parametri in base alla sequenza genetica del virus in diversi campioni di pazienti, utilizzando un programma per computer statistico sviluppato da il gruppo.

Aumento dei casi non denunciati




Le sequenze del virus sono stati ottenuti da US-americano, i ricercatori britannici e della Sierra Leone da campioni di sangue prelevati da pazienti in Sierra Leone nelle prime settimane dopo l'epidemia migrato verso il paese dalla vicina Guinea in maggio e giugno 2014. recente sequenze non sono al momento a disposizione del pubblico, dice Stadler. Dai dati, i ricercatori hanno calcolato un numero di moltiplicazione virale 2.18. Questo valore è nell'intervallo dei valori stimati precedenti basati sull'incidenza e la prevalenza della malattia, che sono tra 1,2 e 8,2.

"Uno dei principali vantaggi del nostro metodo è che possiamo utilizzare per calcolare i casi segnalati e pertanto la reale portata dell'epidemia," afferma Stadler. I dati ufficiali del paziente solo prendere in considerazione quei casi segnalati alle autorità sanitarie. Il numero effettivo di persone infette è in genere notevolmente superiore. Utilizzando i dati messi a loro disposizione, i ricercatori dell'ETH sono stati in grado di calcolare un tasso non dichiarata caso del 30% (vale a dire i pazienti di cui campioni di sangue non sono stati presi). "Tuttavia, questo vale solo per la situazione analizzata in Sierra Leone in maggio e giugno. Non abbiamo nessun campioni di sangue da giugno a tutti", afferma Stadler.

Albero genealogico Virus creato

I ricercatori sono stati anche in grado di calcolare il periodo di incubazione per Ebola (cinque giorni - questo valore è soggetto a incertezza significativa) e il tempo di contagioso. I pazienti possono trasmettere il virus 1,2-7 giorni dopo l'infezione.

Per ottenere questi valori, i ricercatori hanno creato un albero filogenetico basato sulle sequenze geniche dei campioni del virus. "I virus Ebola cambiamenti nel corpo del paziente da un giorno all'altro, il che significa che la sequenza del virus varia leggermente da paziente a paziente," spiega Stadler. Con la conoscenza delle diverse sequenze, i ricercatori sono stati in grado di determinare a che punto gli eventi passati infezione successo tra i pazienti. Da questo, sono stati in grado di calcolare i parametri epidemiologici.

Già test per l'HIV

Questi valori epidemiologici sono importanti nello sviluppo di strategie per contenere l'epidemia e valutare l'efficacia di queste misure. Imporre un coprifuoco è una misura. "Se il coprifuoco dura più a lungo del periodo di incubazione, quindi solo le persone che continuano a mostrare sintomi di Ebola sono portatori della malattia", spiega Stadler. A sua volta, il numero riproduttiva è uno dei parametri più importanti usati dai servizi sanitari. L'obiettivo più urgente di tali autorità è ridurre il numero riproduttiva ad un valore inferiore a 1, in quanto ciò comporterebbe che l'epidemia è stata contenuta.

I ricercatori hanno sviluppato ETH il programma informatico utilizzato per calcolare queste cifre nel corso degli ultimi anni e applicate a dati raccolti da HIV e pazienti con epatite C. Ora sperano che le nuove sequenze del virus Ebola attualmente in circolazione saranno disponibili, nonostante le condizioni avverse nelle zone colpite dall'epidemia. Come afferma Stadler, "il nostro programma è pronto. Se ci è dato accesso alle sequenze di Ebola in corso, saremo in grado di ottenere una visione dettagliata della diffusione dell'epidemia letteralmente durante la notte."

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