De wiskunde achter de ebola-epidemie
De ebola-epidemie blijft zich razendsnel verspreiden; voor het eerst werd deze week zelfs buiten Afrika een verpleegster besmet. Meer dan ooit zijn gezondheidsautoriteiten wereldwijd uit op informatie over hoe de epidemie zich verder zal ontwikkelen. En, vooral, hoe vermeden kan worden dat ze nog verder uitbreidt. Zwitserse onderzoekers bepaalden op basis van virusstalen enkele parameters die kunnen helpen voorspellingen te maken.
Voor hun berekeningen maakten de wetenschappers van de universiteit ETH in Zürich gebruik van virusstalen die verschaft werden door Amerikaanse, Britse en Afrikaanse onderzoekers. De stalen werden in mei en juni genomen bij patiënten in Sierra Leone, tijdens de eerste weken nadat de epidemie zich verspreid had naar het naburige Guinee.
"Het ebolavirus evolueert dag na dag in het lichaam van de patiënten", legt teamleider en professor evolutiestatistiek Tanja Stadler uit. Met hun kennis over de opvolging van de verschillende fases, konden de onderzoekers bepalen op welk punt de besmetting tussen patiënten plaatsvond. Op basis daarvan konden ze enkele belangrijke parameters berekenen met behulp van een statistisch computerprogramma, dat ze eerder toepasten op gegevens over hiv en hepatitis C. De studie verscheen in het vakblad PLOS Currents: Outbreaks.
Verspreidingsfactor: 2,18
Een van de belangrijkste ijkpunten voor de gezondheidsautoriteiten is de verspreidingsfactor, het gemiddelde aantal infecties veroorzaakt door één besmette persoon. Op basis van de beschikbare gegevens berekenden de onderzoekers een verspreidingsfactor van 2,18.
De autoriteiten willen dit cijfer zo snel mogelijk terugbrengen tot een waarde lager dan 1; dat zou immers betekenen dat het aantal besmette gevallen vermindert en de ziekte ingedijkt wordt.
Aandeel niet-gemelde gevallen: 30 procent
Eerdere schattingen van de verspreidingsfactor, op basis van het aantal gemelde ziektegevallen, lagen tussen 1,2 en 8,2. "Een groot voordeel van onze methode is dat ons cijfer ook rekening houdt met de niet-geregistreerde patiënten", aldus Stadler. "Het echte aantal besmette personen is doorgaans aanzienlijk hoger dan de officiële cijfers doen uitschijnen."
Op basis van de gegevens die ze ter beschikking hadden, berekenden de onderzoekers het aandeel niet-geregistreerde gevallen op 30 procent. Dit cijfer is echter van toepassing op de situatie zoals ze in Sierra Leone was in mei en juni.
Incubatieperiode: 5 dagen
Daarnaast konden de onderzoekers ook de incubatieperiode berekenen. Dat is de tijd vanaf de besmetting tot de eerste symptomen van de ziekte opduiken. Die bedraagt vijf dagen, als is er nog onzekerheid over dat cijfer.
Besmettelijke periode: 1,2 tot 7 dagen na infectie
Vanaf 1,2 dagen na de besmetting met ebola kunnen patiënten de ziekte aan anderen doorgeven, zo ontdekten de onderzoekers. De infectietijd duurt tot zeven dagen na de besmetting.
Al deze waarden zijn belangrijk om strategiën te bepalen om de epidemie onder controle te krijgen en te evalueren hoe effectief genomen maatregelen zijn. Een mogelijke maatregel volgens Stadler is een uitgaansverbod, dat langer moet duren dan de incubatieperiode.
