Математическая модель может предсказать будущие вспышки заболеваний

Исследователи из Университета Джорджии создали статистический метод, который может позволить специалистам общественного здравоохранения и инфекционных заболеваний лучше прогнозировать возрожденные болезни. Статья ученых опубликована в журнале PLOS Computational Biology.

В последние годы возрождение эпидемий кори, эпидемического паротита, полиомиелита, коклюша и других болезней, которые можно предотвратить с помощью вакцин, привело к переориентации внимания на готовность к чрезвычайным ситуациям.

«Были проведены исследования в области экологии и климатологии о переломных моментах в изменении климата, — сказал один из авторов нового исследования Джон Дрейк, заслуженный профессор экологии и директор Центра экологии инфекционных болезней. —Мы поняли, что это математически похоже на динамику развития эпидемий».

Дрейк и его коллеги сосредоточились на «критическом замедлении» или потере стабильности, которая происходит в системе в качестве переломного момента. Это замедление может быть результатом эволюции патогенов, изменения частоты контактов инфицированных лиц и снижения вакцинации. Все эти изменения могут повлиять на распространение болезни, но они часто происходят постепенно и без особых последствий, пока не будет преодолен переломный момент. Большинство методов анализа данных предназначены для характеристики распространения болезни после того, как переломный момент уже был преодолен.

Исследователи обнаружили, что их прогнозы согласуются с известными данными британских эпидемиологов Роя Андерсона и Роберта Мэя, которые сравнивали продолжительность эпидемических циклов при кори, краснухе, паротите, оспе, ветряной оспе, скарлатине, дифтерии и коклюше с 1880-х до 1980-х годов. Аналогично, модель показывает, что инфекционные заболевания замедляются по мере приближения порога иммунизации. Небольшие изменения в уровнях инфекции были полезными сигналами раннего предупреждения для «переподготовки» к заболеваниям, которые можно предотвратить с помощью вакцинации.