science >> Wetenschap >  >> Fysica

Voorkomen is beter dan genezen:gerichte vaccinatie om epidemieën een halt toe te roepen

Krediet:Nationaal Kankerinstituut

Te midden van groeiende bezorgdheid over de lage opname van griepprikken in Europa, wetenschappers van de Italiaanse Nationale Onderzoeksraad en het GCO bevestigen dat vaccinaties de beste manier blijven om de verspreiding van infectieziekten te stoppen.

Het is een optie die bijna altijd effectiever is dan niets doen of proberen een uitbraak in te dammen door middel van quarantaine.

Onder normale omstandigheden, de meest effectieve manier om ziekte te voorkomen is door te vaccineren volgens de nationale vaccinatieschema's. Door wijdverbreide vaccinatieprogramma's in Europa behoren voorheen dodelijke ziekten zoals pokken en polio tot het verleden.

In deze studie werd specifiek gekeken naar epidemische uitbraken. Ze ontdekten dat in dergelijke gevallen het richten van zorgvuldig geselecteerde individuen met vaccinatie succesvol kan zijn om de uitbraak in te dammen, zelfs met slechts een relatief klein aantal individuen die de relevante opname krijgen.

De wetenschappers voerden op fysica gebaseerde simulaties uit op netwerken die probeerden de manier waarop individuen met elkaar omgaan in de echte wereld te repliceren, zoals via het wereldwijde luchtvervoersnetwerk. De simulaties zijn vereenvoudigde versies van computationele kaders die vaak worden gebruikt om de wereldwijde verspreiding van echte epidemieën te onderzoeken, zoals Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS). Hoe dan ook, ze helpen bij het begrijpen van de basiskenmerken van de meer gecompliceerde en realistische modellen.

In de simulaties individuen corresponderen met 'knooppunten' die een infectie kunnen overbrengen via de onderlinge verbindingen. De wetenschappers ontdekten dat het in quarantaine plaatsen van knooppunten na het uitbreken van een epidemie zeer snel ineffectief wordt. Heel vroeg in een gesimuleerde uitbraak, zelfs de 'niets doen' (niet-interventie) strategie krijgt de voorkeur boven quarantaine.

Gerichte vaccinatie bleek in bijna alle epidemische gevallen de beste optie. De wetenschappers gebruikten een vaccinatiestrategie gebaseerd op 'optimale percolatie', die bestaat uit het vinden van de minste set knooppunten die, wanneer verwijderd uit een netwerk, kan het in kleine clusters fragmenteren. Het idee achter deze aanpak is dat het versnipperen van het netwerk ervoor zorgt dat infecties in kleine groepen, waardoor het optreden van grote uitbraken wordt voorkomen.

Dit lijkt misschien allemaal gezond verstand, maar preventieve vaccinatie is niet voor alle ziekten gebruikelijk en voor sommige vaccins bestaan ​​nog niet. De uitbraak van het norovirus tijdens de Olympische Winterspelen van dit jaar is een voorbeeld waarbij quarantaine is gebruikt als de optie die beschikbaar is voor gezondheidsfunctionarissen. Medische professionals hebben in eerste instantie geprobeerd de uitbraak in te dammen door de honderden medewerkers die de pech hadden het virus op te lopen, in quarantaine te plaatsen. Ondanks deze maatregelen, de ziekte blijft zich verspreiden en begint sommige atleten te treffen.

In recente jaren, natuurkundigen hebben aanzienlijke vooruitgang geboekt op het gebied van netwerkimmunisatie, het ontwikkelen van steeds efficiëntere technieken om een ​​netwerk te immuniseren door het 'verwijderen' (vaccineren) van enkele knooppunten. Deze kennis kan het gezondheidsbeleid helpen ondersteunen, aangezien beleidsmakers ernaar streven de wereldwijde veiligheid tegen epidemieën te vergroten.