Hogyan modellezhető egy vírus terjedése emberről emberre, ha nem tudjuk, ki hogyan mozog, milyen szokásai vannak, hogyan adja át másoknak a fertőzést? Egy brit kutatás még arra is választ adott, miért voltak az olaszok a legveszélyeztetettebbek.

Számtalan pandémia sújtotta már az emberiséget a pestistől kezdve a spanyolnátháig. Ahhoz, hogy meg tudják jósolni, milyen lesz egy járvány lefolyása, a kutatók különböző matematikai modellszámításokat alkalmaznak. Ezek az elméleti modellek minél több tényezőt igyekeznek belepakolni a képletbe, hogy a számítás a lehető legpontosabb legyen.

Ezeknek a számításoknak az egyik sarkalatos pontja a ma már végtelenségig ismételt R0 érték, az “alap reprodukciós szám”, az az érték, ami megmutatja, hogy átlagosan hány másik embert fertőz meg egy adott személy. Ennek kell minél alacsonyabbnak lennie ahhoz, hogy a fertőzés lassuljon, akár meg is álljon. Magas szint esetén futótűzként terjed a járvány.

Az elméleti modellek elengedhetetlenek a számításhoz, de ahhoz, hogy még közelebb kerüljünk a pandémia valós lefolyásához, az lenne a legjobb, ha minden egyes fertőzött mellett egy kutató állna tollal és jegyzőkönyvvel a kezében, hogy a lefolyás minden egyes lépése egyenként követhető legyen.

Ez a gyakorlatban kivitelezhetetlen, de angol kutatók előálltak egy olyan megoldással, amely megközelíti ezt: létrehoztak egy “virtuális vírust”, aminek a fertőzését valóban lépésről lépésre nyomon követték. A szóban forgó vírus valójában egy okostelefon alkalmazás volt, amit azzal a céllal fejlesztettek ki, hogy egyenként követhetőek legyenek a “fertőzöttek” – vagyis azok, akik rendelkeztek az alkalmazással.

A vírus ugyan nem valódi, de az alkalmazást használó emberek mozgása viselkedése igen. A program GPS segítségével követte, ki hol van éppen, valamint a felhasználók feljegyezhették, hány emberrel kerülnek kapcsolatba és mikor, hogy a kutatók valós adatokat kaphassanak arról, hogyan terjed(ne) emberről emberre a vírus.

Ez minden idők egyik legnagyobb résztvevőjű közösségi tudománnyal foglalkozó kutatása volt.

Ahhoz, hogy használható adatkészletet tudjanak gyűjteni, előzetesen abban reménykedtek, hogy 10,000 résztvevő lesz, de végül csaknem 30,000 brit töltötte le és használta aktívan az alkalmazást annak köszönhetően, hogy a BBC, azaz a brit közszolgálati televízió szervezte be a résztvevőket. Julia Gog, a Cambridge Egyetem biológiai matematikaprofesszora szerint ez egy nagyságrenddel több résztvevős kutatás, mint bármi, amit korábban végeztek. A felhasználók megadhatták az életkorukat és nemüket is, hogy még pontosabb legyen az kutatás, hiszen máshogy mozog egy iskolás, egy futár vagy egy egyetemi professzor. Különböző társadalmi rétegek különböző sebességgel, különböző helyeken terjesztik a kórt.

Két kísérletet végeztek: egyrészt országszerte bárki letölthette az alkalmazást az Egyesült Királyságban és szorgosan jegyzetelhetett, hogy hány emberrel kerül kapcsolatba és hogyan mozog. Másrészt kiválasztottak egy Londonhoz közeli kisvárost, Haslemere-t, ami a járvány kiindulópontja lett, ahol a virtuális vírus terjedését szinte méter pontosan követhették. A nulladik páciens pedig a televíziós program házigazdája, Dr. Hannah Fry, matematikaprofesszor lett, aki felelőtlenül járt-kelt a városban, ahol a lakosság egy része a telefonjukra telepített alkalmazást élesítve várhatta, mikor fertőződik meg.

Bal oldalon a virtuális fertőzés terjedése minden korlátozás nélkül, jobb oldalon pedig már korlátozások bevezetésével.

Ez volt a legnagyobb, de nem az egyetlen kutatás, amely az emberek mozgását és legfőképpen azt vizsgálta, hány másik emberrel találkoznak naponta. A POLYMOD nevű kísérlet azt is igyekezett kideríteni, hogyan változik az emberi érintkezés országonként és a hét napjaira lebontva – kifejezetten azzal a céllal, hogy ez beépíthető legyen járványok modellezésébe.

Hét európai államot vizsgáltak: Belgiumot, Németországot, Finnországot, Nagy-Britanniát, Olaszországot, Lengyelországot és Luxemburgot. A kutatás ugyan leszögezi, hogy a gyűjtési módszerek némileg eltértek országonként, mindenesetre az eredmény szerint

az olaszok lépnek kapcsolatba a legtöbb emberrel, a németek pedig a legkevesebbel.

Ez az érintkezési gyakoriság esetleg közre játszhat abban is, hogy Olaszországot sújtja leginkább a koronavírus. A hét napjainak vizsgálata szerint hétköznaponként csaknem másfélszer annyi érintkezés történik, mint vasárnap – természetesen csak akkor, ha nincs karantén és kijárási tilalom.

A POLYMOD életkori szerinti eredményei nem hoztak meglepetést, azt mutatták, hogy a 10-14 évesek érintkeznek a legtöbb társukkal, a legkevesebbel pedig a 4 év alattiak és 60 év felettiek.

A skála legszélén az olasz tinédzserek állnak, a legkevesebb kontakt pedig a finn nyugdíjasokra jellemző.

A BBC kutatása felbecsülhetetlen adathalmazt tartalmazott, amelyet utána teljes egészében megosztottak a tudományos közélettel, azaz ma már bárki szabadon hozzáférhet. Az adatkészlet tovább finomította a matematikai modelleket, így azok a becslések, amelyeket ma teszünk a járványok terjedéséről, már jóval pontosabbak, mint akár csak néhány évvel ezelőtt.