Fizikai skuba į pagalbą epidemiologams

Kaip visa tai turėtų veikti? Modelis yra grindžiamas epidemijos natūralaus išnykimo fenomenu. Jį labai efektyviai gali paspartinti atrankinis skiepijimas.

„Pabandykite įsivaizduoti nemalonią situaciją, kuomet, tarkim, gripas paplinta tam tikroje populiacijoje ir dalis jos suserga gripu, – dėsto profesorius Baruchas Mersonas (Baruch Meerson), dirbantis Hebrajų universiteto Rakaho fizikos institute. – Daugelis sergančių individų gripą įveikią ir persirgtai gripo formai įgyja imunitetą. Tačiau nereikėtų pamiršti, kad persirgusieji individai ir toliau gali platinti ligą, kontaktuodami su tais, kurie yra neatsparūs virusui (vadinkime juose „silpnesnio imuniteto“ arba tiesiog „silpnesniaisiais“).“

„Kad pristabdyti tokį infekcijos plitimą, reikėtų skiepyti ne visus individus, o tuos, kuriems būdinga galimai didesnė rizika užsikrėsti, t.y., „silpnesniuosius“, – tęsia mokslininkas. – Jeigu visi tokie individai sutiktų būti paskiepyti ir kiekvienam iš jų užtektų vakcinų, tuomet vakcinacijos kampanija duotų šimtaprocentį teigiamą rezultatą. Tiesa, tam yra kliūčių: labai dažnai didelė dalis potencialių ligonių tiesiog atsisako skiepytis. Be to, gali neužtekti vakcinų, kurias pagaminti ir sandėliuoti yra brangu“.

Trys fizikai sutelkė savo jėgas, kad rastų atsakymą, kaip reiktų susitvarkyti su tokia situacija. Tyrėjai įvertino ir galimybę, jog, net ir nepaskiepijus nei vieno individo, epidemija galiausiai vis tiek kažkada nuslopsta. Tiesa, didelėse populiacijose savaiminis infekcijos išnykimas gali labai ilgai užtrukti. Tad B. Mersonas su kolegomis ir pasiūlė optimalią vakcinacijos strategiją.

Pagal šią strategiją, skiepyti reikia pačius neatspariausius populiacijos atstovus (tarkim, tą mokinių klasę, kurioje gripu susirgo tam tikras vaikų skaičius). Be to, skiepyti reikėtų ne ištisus metus, o intensyviai ir trumpais periodais, kurie sutaptų su natūralios susirgimo bangos „pakilimais“ bei „nuopoliais“.

Vis dar lieka neaišku, kodėl tokio epidemiologinio pobūdžio uždavinio ėmėsi fizikai. Pasak B. Mersono, matematinis modelis, kurį jis ir jo kolegos pritaikė atlikdami analizę, labai panašus į kvantinės mechanikos modelį, kurį fizikai naudoja nagrinėdami mikroskopinių dalelių (pavyzdžiui, elektronų) dinamiką mažyčiuose „spąstuose“. Reguliuodami spąstų dydį mokslininkai gali padidinti arba sumažinti elektrono ištrūkimo iš tokių „spąstų“ tikimybę. Būtent ši analogija leido padaryti netikėtą išvadą apie periodiško skiepijimo poveikį – kitaip tariant, parodyti, kaip kryptinga, atrankinė vakcinacija gali iš tiesų sumažinti infekcijos „ištrūkimo“ tikimybę ir apriboti ligos poveikį iki daugiausia natūralaus išnykimo proceso.

B. Mersonas ir jo bendradarbiai kol kas dar nemodeliavo periodiško vakcinacijos proceso naudodami realius, tikro pasaulio duomenis. Tačiau mokslininkai tvirtina, jog, pagal jų skaičiavimus, vos kelių populiacijos procentų vakcinacija galėtų sumažinti infekcijos gyvavimą, tarkim, nuo penkių iki keturių – trijų mėnesių. Tyrėjai tikisi toliau gilinti supratimą apie šį įdomų reiškinį ir pateikti dar tikslesnių įžvalgų.