Scenario’s voor het einde van de coronapandemie

Voices

Volgens Britse wetenschappers zijn we nog lang niet verlost van het nieuwe coronavirus. Hoogleraar wiskunde Adam Kleczkowski (Universiteit van Strathclyde) en epidemioloog Rowland Raymond Kao (Universiteit van Edinburgh) leggen uit hoe dat komt aan de hand van vier wiskundige modellen. 

De Covid-19-pandemie heeft al enkele duizenden sterfgevallen, wijdverbreide gezondheidsproblemen, massale angst en economische verliezen veroorzaakt. De meeste mensen maken zich zorgen over wat er dag na dag rondom hen gebeurt, terwijl we wachten tot de bestrijdingsmaatregelen hun vruchten beginnen af te werpen.

Maar we moeten ons ook buigen over de vraag of we nog lang met het virus zullen moeten leven. Zullen we in staat zijn om Covid-19 uit te roeien, zoals we met SARS hebben gedaan? Of zullen we ermee moeten leren leven zoals met een verkoudheid? We maken al eeuwenlang epidemieën en pandemieën mee, dus zijn er lessen te trekken uit deze voorbeelden.

Om te begrijpen wat er op de lange termijn met het virus gebeurt, moeten we kijken naar hoe grote epidemieën werken, te beginnen met ‘patient zero’. Als er een significante overdracht van mens op mens plaatsvindt, begint het virus zich te verspreiden, waardoor het aantal gevallen snel toeneemt (zie onderstaande figuur.) Tegelijkertijd zijn degenen die de ziekte overwinnen en resistentie ontwikkelen immuun voor het virus, voor een tijdje althans. De mensen die pas geïnfecteerd zijn, zullen steeds meer in contact komen met deze geïmmuniseerde mensen, in plaats van met degenen die de ziekte nog niet hebben gehad. Dit proces beschermt de vatbare bevolking en zorgt ervoor dat de aanvankelijke snelle groei wordt vertraagd en uiteindelijk stopt.

Het niveau van de groepsimmuniteit dat nodig is om de verspreiding te stoppen hangt af van zowel het aantal contacten dat een gemiddeld persoon heeft als hoe besmettelijk de ziekte is. Als de ziekte zeer besmettelijk is, kan dit oplopen tot 95 procent. Deze bescherming kan bereikt worden door een combinatie van het verminderen van de besmettelijkheid door middel van een natuurlijke of verworven immuniteit, of door vaccinatie, of door het verminderen van de overdracht. Quarantaine en massale reisbeperkingen zijn effectief gebleken, zoals blijkt uit China, waar het aantal Covid-19-besmettingen buiten de provincie Hubei gering is.

Wat er vervolgens gebeurt, hangt af van de kenmerken van de ziekte en menselijk gedrag. Het Spaanse griep van 1918 hield na het begin van de jaren twintig niet meer aan, waarschijnlijk omdat genoeg mensen er immuun voor werden. Veel ziekteverwekkers zijn echter moeilijk wereldwijd uit te roeien, hoewel lokaal succes vaak wel mogelijk is. Zo overleeft bijvoorbeeld mond-en-klauwzeer, een besmettelijk virus dat schapen en vee treft, nog steeds in veel landen. De uitbraak in het Verenigd Koninkrijk in 2001 werd gereduceerd tot lokale besmettingshaarden door een verbod op diertransporten en werd vervolgens uitgeroeid door massale ruimingen. Maar het heeft lang geduurd en het heeft veel gekost om er een einde aan te maken (zie onderstaande figuur). Zoals veel landen heeft het Verenigd Koninkrijk nu strenge regels voor de invoer van dieren, met als doel de ziekte niet meer te laten uitbreken.

Het is mogelijk dat we Covid-19 in geselecteerde landen of regio’s zullen uitroeien, maar niet noodzakelijk wereldwijd. Hoewel er goede hoop is dat een vaccin binnen het komende jaar uitgerold zal worden, is dit eigenlijk nog lang niet zeker. Als het gebeurt, moeten er misschien zeer strenge reiscontroles worden opgelegd voor ten minste een aanzienlijke tijd, wat ertoe kan leiden dat de toeristische sector zich misschien nooit meer zal herstellen.

Sommige ziekten blijken zelfs op lange termijn onmogelijk uit te roeien en zullen na de eerste uitbraak voortduren (zie onderstaande figuur). Ziekten uit Europa en Afrika werden eind 1400 en begin 1500 voor het eerst geïntroduceerd in Noord-Amerika. Een bevolking met weinig immuniteit, pokken en andere ziekten verspreidden zich snel en leidden tot de ineenstorting van inheemse gemeenschappen. De pokken en mazelen bijvoorbeeld bleven bestaan tot in de 20e eeuw.

In een gematigd klimaat verspreidt de seizoensgriep zich snel in de winter, maar sterft meestal uit in de zomer, om dan het volgende jaar weer terug te komen. Tussen de uitbraken door overleeft het griepvirus in Azië, waar het elk jaar weer opduikt. Voordat er vaccins beschikbaar waren, deden grote mazelenepidemieën zich om de twee of drie jaar voor, afgewisseld met kleine uitbraken (figuur hieronder.) Het terugkerende patroon werd veroorzaakt doordat mensen de hele tijd zonder vaccinatiebescherming werden geboren. De daaropvolgende winter, toen de kinderen weer naar school gingen, waren er genoeg vatbare kinderen om een grote uitbraak te veroorzaken. Door de massale vaccinatie van de kinderen werd deze toestroom voldoende vertraagd om de immuniteit van de groep te verzekeren en de ziekte bijna uit te roeien.

De mazelen komen echter weer terug omdat de vaccinatiegraad zich onder de groepsimmuniteitsdrempel bevindt.

Wat is dan de toekomst van Covid-19? Hoewel we er niet zeker van kunnen zijn, helpen wiskundige modellen ons bij het vormen van scenario’s en het identificeren van mogelijke uitkomsten, voortbouwend op onze ervaring met eerdere uitbraken. Verschillende regeringen hopen dat een combinatie van sociale afstandsmaatregelen, het sluiten van grenzen, het isoleren van gevallen, het testen en het verhogen van de immuniteit in de bevolking de verspreiding van het coronavirus zal vertragen en hopelijk succesvolle uitroeiingsstrategieën zal teweeg brengen. De ervaringen uit het verleden wijzen er echter op dat we misschien nog jaren met het coronavirus moeten leren leven.

Door Adam Kleczkowski en Rowland Raymond Kao.



Adam Kleczkowski is hoogleraar wiskunde en statistiek aan de Universiteit van Strathclyde, Verenigd Koninkrijk




Rowland Raymond Kao is hoogleraar veterinaire epidemiologie en datawetenschap aan de Universiteit van Edinburgh, Verenigd Koninkrijk.





Dit artikel werd oorspronkelijk gepubliceerd in The Conversation en is heruitgegeven onder een Creative Commons licentie.