Vírusszimulációs modellt épít egy magyar egyetemi kutatócsoport azért, hogy a koronavírus-járvány terjedését előre tudják jelezni, és egy virtuális városban próbálhassák ki a vírusra válaszként adott járványügyi intézkedések lehetséges hatásait. Reguly István Zoltán egyetemi docens arról beszélt az Indexnek, hogyan tudja majd a döntéshozatalt támogatni a programjuk.
Reguly István Zoltán és csapata is nyert a Magyar Tudományos Akadémia pályázati felhívásán, amelyet poszt-Covid jelenségek kutatására írtak ki. A Pázmány Péter Katolikus Egyetem Információs Technológiai és Bionikai Karának egyetemi docense vezeti az Élet az állandósuló COVID világában: optimális, precíziós járványkezelés című projektet.
Az MTA második körben írt ki pályázatot olyan alapkutatások támogatására, amelyek a koronavírus-járvány okozta egészségügyi, társadalmi, kulturális és egyéb problémák feltárására és megoldására keresnek válaszokat. Az első körben 10 nyertes kutatócsoport volt, ezúttal pedig 20 kutatócsoport kezdte meg a munkát 2022. április 1-jével.
Reguly István Zoltán elmondta, hogy két éve, még a koronavírus-járvány elején Röst Gergely matematikus, a Szegedi Tudományegyetem egyetemi docense kereste meg a PPKE-t azzal, hogy informatikai megközelítéssel vizsgálják meg a problémát. A kezdeményezésére összeállt egy járványmodellező csoport informatikusok, bioinformatikusok és biológusok részvételével.
Egy ágens alapú szimulátort állítottunk össze, amiben virtuális emberek élnek egy virtuális városban. Ezt a várost Szegedről modelleztük. A különböző tudományos eredmények és a hivatalos járványügyi adatok alapján folyamatosan finomítjuk a szimulátort, hogy modellezhessük a járvány hullámait, és valamilyen szinten előre tudjuk jelezni
– foglalta össze.
Elmondása szerint a szimulátor – mint bármilyen modell – egyszerűsíti a valóságot, de már működik a gyakorlatban, meg lehet nézni vele, hogy hova futhat ki egy járvány. Már a 2021 elején terjedő alfa variáns megjelenése óta használható előrejelzéseket ad.
A szakember ismertette, hogy mit takar a projektjükben az optimális és a precíziós járványkezelés. Az optimális járványkezelés azt jelenti, hogy a lehető legjobb döntést hozzuk azzal kapcsolatban, amire van befolyásunk. Egy vírusnál ugyanis sok mindenre nincsen hatásunk, például arra, hogy az mennyire fertőző. Arról viszont dönthetünk, hogy milyen intézkedéseket alkalmazunk, például hordunk-e maszkot. Az optimális járványkezelés azt szolgálja, hogy az adott körülmények között a legjobb intézkedést vezessük be az emberek védelme és a gazdasági károk csökkentése érdekében. Ennek a két célnak az együttes elérése – a lakosság biztonsága és a károk enyhítése – nem egyszerű, ez már a döntéshozók feladata lesz. A szimuláció a tervek szerint ehhez nyújt majd praktikus segítséget.
A precíziós járványkezelés pedig arra utal, hogy a szimulált világban egészen pontosan ki tudják próbálni, hogy egyes intézkedéseknek milyen hatása lesz. Hozzátette, hogy ez egy statisztikai alapú becslés, és feltételezi, hogy elég jól ismerjük a járvány terjedését. Mégis ki lehet vele próbálni, hogy mi történik, ha kijárási tilalom van, vagy bezárjuk az összes vendéglőt, vagy bezárunk egy adott vendéglőt. Vagyis ez már egészen precízen megmutatja, hogy egy konkrét intézkedés milyen eredménnyel jár.
A kutatás újdonságát az adja, hogy eddig csak sokkal egyszerűbb, kisebb részletességű modelleken működött, vagy próbálták ki a vírus terjedését.
Maguk az intézkedések is nagyon elnagyoltak voltak ezekben a modellekben. Egy számot, a reprodukciós rátát tudták megnézni: hogyan csökkenhet, ha bármi történik. Ennek alapján azonban még nehéz intézkedést tervezni. Maximum azt lehet mondani, hogy maszkot kell viselni
– magyarázta.
Reguly István Zoltán úgy fogalmazott, hogy egy olyan matematikai eszköztárat akarnak építeni, ami pontos tervezést tesz lehetővé. Az intézkedéseknél azonban a gazdasági és társadalmi hatásokat is figyelembe kell venni, például hogy mivel jár, ha bezárnak egy intézményt. Itt szerinte még nehezebb a becslés, de a szimulátor ezt is megkönnyíti.
„Ha be van zárva az iskola, vagy gyerekek karanténba kerülnek, akkor a 12 évesnél fiatalabb gyerekekkel egy szülőnek otthon kell maradnia, és az a szülő nem biztos, hogy otthonról is el tudja végezni a munkáját. Vagyis ennek lesz gazdasági hatása is” – jelentette ki.
Elmondása szerint sokkal több elemet és hatást lehet vele vizsgálni, mint korábbi programokkal. Nemcsak azt, hogyan terjed a járvány, hanem hogy milyen egyéb hatással járhat.
„Úgy látjuk, hogy az ilyen részletességű, virtuális emberekre épülő szimuláció nem teljesen egyedi a világban, de nagyon kevés, gyakorlatban bevethető modell létezik. Olyat pedig még nem láttunk, hogy az optimális tervezést lehetővé tévő matematikai eszköztárral is megpróbálják kombinálni” – közölte.
Felhívta a figyelmet arra, hogy az utolsó pandémia, ami ennyire komoly intézkedéseket követelt, a spanyolnátha volt 1918–1919-ben. Az újabb járványok, mint például a SARS 2002/2003-ban, vagy az ebola lokalizáltak voltak, nem terjedtek el olyan mértékben, mint a koronavírus. Ezekben már hasonló, de jóval kisebb skálájú intézkedéseket alkalmaztak.
Mivel globalizált világban élünk, ezért egy olyan vírus, ahol hosszú a lappangási idő, egy pillanat alatt el tud terjedni. Ennek a „szép új világnak” viszont van olyan előnye, hogy a korább évtizedekhez képest sokkal több információ gyűjthető össze mozgási mintázatokról, tesztelésről. Nagyon részletes adataink vannak a járványról legkülönbözőbb országokból
– állapította meg.
Ez nagyon sokat segít abban, hogy matematikai és statisztikai modelleket tudjanak létrehozni, és kellően jó minőségű adatokkal lássák el azokat.
A járványügyi szakembereknek a koronavírus nagyon gyors terjedése jelentette az egyik nagy kihívást. Reguly István Zoltán szerint Magyarországon az volt a pozitívum, hogy egyes országokban, például Nagy-Britanniában hetekkel előttünk jártak, és nagyon jó adatszolgáltatásuk van. Így míg az angol modellezőknek nehéz feladatuk volt, a magyarok egy hónappal később már számos adattal rendelkeztek például arról, hogy mennyire fertőző egy új variáns.
Reguly István Zoltán azt reméli a modelltől, hogy ezzel rendszeresen heti vagy néhány napos előrejelzést tudnak majd adni a koronavírus-járvány várható alakulásáról, illetve ha újabb variánsok jelennek meg, akkor meg tudják becsülni, hogy azok mennyire veszélyesek.
Végeredményben ez egy döntéshozatalt támogató eszköz lehet. Le lehet modellezni, hogy egyes intézkedések a rendelkezésre álló adatok alapján milyen hatással járhatnak
– jegyezte meg.
Elmondása szerint a modell most a virtuális Szegedet szimulálja, de azt látják, hogy az országos adatokat kellően jól közelíti. Kipróbálták már a modellt úgy is, hogy Portugáliát, Csehországot, Bulgáriát szimulálták, és azoknál a kísérleteknél is működött.
Egyúttal a kutatócsoportnak van egy olyan célja is, hogy ha jön egy újabb nagy járvány, egy teljesen új vírus, akkor abban a helyzetben is használható legyen a program.
„A szimulátor kellően rugalmas ahhoz, hogy ha kiválasztunk egy vírust, és beállítjuk, hogy annak milyen tulajdonságai vannak, milyen a fertőzőképessége, mennyire súlyos a betegség lefolyása, akkor arra is tud majd közelítő értékeket adni” – mondta.
Amint a pályázat címében is felidézték, orvosok és virológusok számításai szerint a Covid-járvány valamilyen szinten állandósul, a vírus pedig újra és újra mutálódni fog. Reguly István Zoltán erről azt mondta, hogy ha az elmúlt két évben a vírus viselkedéséről összegyűjtött adatokat betöltik a szimulátorba, és három évre előre futtatják a programot, akkor ott is látszik, hogy a járvány nagyobb hullámokkal vissza fog még térni szezonálisan.
Remélhetőleg, és az eddigi tapasztalat is azt mutatja, hogy ez egy kicsit szelídül. Amint az omikron esetében is többnyire kevésbé súlyos volt a betegség lefolyása a korábbiakhoz képest. Ráadásul mára Európában az emberek többsége legalább egyszer találkozott a vírussal, ezért kiépült egy olyan immunitás, ami segít egy későbbi fertőzést hamarabb leküzdeni
– mondta.
Reguly István Zoltán úgy véli, hogy az még kérdéses, hogy hosszabb távon mennyire csökken az immunitás, erről még viszonylag kevés adat áll rendelkezésre. Azt biztatónak tartja, hogy sok ember szerzett immunitást, és léteznek már védőoltások.
A kutatócsoportban az „állandósuló Covid világát” úgy képzelik el, hogy kialakulnak a praktikák arról, hogy az új vírusmutánshoz hogyan érdemes állni. Ebben a gyógyszeripar is fontos szerepet kap, mivel nemcsak oltásokon, de gyógyszereken is dolgoznak a vírus ellen. Reguly István Zoltán szavai szerint ezek kombinációjától jobb lesz a helyzet. Leszögezte, hogy semmi nem garantálja, hogy nem lesz egy-egy újabb hulláma a járványnak, de apokaliptikus vízióik nincsenek.
„Az eredményeket a Prof. Dr. Kásler Miklós, emberi erőforrások minisztere által létrehozott és vezetett EMMI Epidemiológiai és Klinikai Kutatási munkacsoportja is felhasználja rendszeres ülésein, ahol más epidemiológiai elemzéssel együtt – mint a HUN-VE vizsgálatot hátterét adó vakcinahatékonysági elemzések – a heti rendszerességű szakmai egyeztetéseken értékelik. A munkacsoport szerint immunitás csökkenését az egymásra épülő, különböző variánsok okozta járványhullámok miatt nehéz pontosan, a modellbe építhetően megítélni. Mindenesetre a HUN-VE 3 vizsgálat eredményei azt mutatják, hogy a tavasszal alkalmazott alapimmunitást nyújtó oltások 6 hónap múlva a delta-variáns okozta járványhullámban már csekély hatékonyságot nyújtottak a koronavírus-fertőzéssel szemben, ugyanakkor a koronavírus miatti kórházi ellátás és a halálozás tekintetében még mindig jóval nagyobb védelmet nyújtottak az oltatlanokkal szemben. Ugyanakkor a döntő többségében mRNS-vakcinákból álló harmadik, emlékeztető oltás közel 100 százalékra emelte e súlyos mellékhatásokkal szembeni védelmet.”
(Borítókép: Védőmaszkot viselő járókelők Budapesten 2020. november 11-én. Fotó: Balogh Zoltán / MTI)