Hoe de coronapandemie zich zou kunnen ontvouwen

De COVID-19-pandemie heeft al enkele duizenden doden, wijdverbreide gezondheidsproblemen, enorme angst en economische verliezen veroorzaakt. De meeste mensen maken zich zorgen over wat er van dag tot dag gebeurt terwijl we wachten tot de controlemaatregelen gaan werken.

Dit is een vertaling van een artikel dat eerder werd gepubliceerd op The Conversation.

Maar we moeten ons ook zorgen maken of we al dan niet lang met het virus zullen leven. Zullen we COVID-19 kunnen uitroeien, zoals we deden met Sars? Of zullen we ermee moeten leren leven, zoals we doen met verkoudheid? We hebben eeuwenlang epidemieën en pandemieën meegemaakt, dus we kunnen lessen trekken uit deze voorbeelden.

Om te begrijpen wat er op lange termijn met het virus gebeurt, moeten we kijken naar hoe grote epidemieën werken, te beginnen met ‘patiënt nul’. Als er een significante overdracht is van mens op mens, begint het virus zich te verspreiden, waardoor het aantal gevallen snel toeneemt (zie onderstaande grafiek). Tegelijkertijd zijn degenen die de ziekte overwinnen en resistentie ontwikkelen voortaan immuun, althans voor een tijdje. De mensen die pas zijn geïnfecteerd, zullen in toenemende mate contact hebben met degenen die immuun zijn, in plaats van met degenen die de ziekte nog niet hebben gehad. Dit proces beschermt effectief de vatbare populatie en zorgt ervoor dat de aanvankelijke snelle groei vertraagt ​​en uiteindelijk stopt.

_{Voorbeeld van een ziektevoortgangscurve voor een langetermijnscenario na de eerste uitbraak: snelle uitroeiing. Het aantal gevallen en de duur van de epidemie zijn uitsluitend bedoeld ter illustratie.}

De mate van groepsimmuniteit die nodig is om de verspreiding te stoppen, hangt af van zowel het aantal contacten dat een gemiddelde persoon heeft, als de besmettelijkheid van de ziekte. Bij hoge besmettelijkheid kan dit oplopen tot 95%. Deze bescherming kan worden bereikt door een combinatie van het verminderen van besmettelijkheid door immuniteit, natuurlijk of verworven, of vaccinatie, of door vermindering van de overdracht. Quarantaine en massale beperkingen op reizen zijn effectief gebleken, zoals blijkt in China, waar het aantal COVID-19-infecties buiten de provincie Hubei, waar het begon, gering was.

Wat er daarna gebeurt, hangt af van de ziektekenmerken en menselijk handelen. Het griepvirus van 1918 hield niet aan na de vroege jaren twintig, waarschijnlijk omdat genoeg mensen er immuun voor werden. Veel ziekteverwekkers zijn echter wereldwijd moeilijk uit te roeien, hoewel lokaal succes mogelijk is. Zo overleeft mond- en klauwzeer, dat schapen en vee treft, in veel landen. De uitbraak in het Verenigd Koninkrijk in 2001 bleef gereduceerd tot lokale infectiehaarden door een verbod op diertransport en werd vervolgens uitgeroeid door massale ruiming. Maar het duurde lang en het vereiste hoge kosten om er eindelijk een einde aan te maken (zie grafiek hieronder). Zoals veel landen heeft het VK nu strikte regels voor de invoer van dieren, om te voorkomen dat de ziekte weer arriveert.

_{Voorbeeld van een ziektevoortgangscurve voor een langetermijnscenario na de eerste uitbraak: langzame uitroeiing. Het aantal gevallen en de duur van de epidemie zijn uitsluitend bedoeld ter illustratie}.

Het is mogelijk dat we COVID-19 zullen uitroeien in bepaalde landen of regio’s, maar niet noodzakelijkerwijs wereldwijd. Hoewel er hoop is dat een vaccin binnen het komende jaar succesvol zal zijn, is dit niet zeker. Als het gebeurt, moeten mogelijk zeer strenge reiscontroles worden opgelegd voor minstens een aanzienlijke tijd; een dergelijke beperking, opgeteld bij de zorgen over de invloed van vliegverkeer op klimaatverandering, kan betekenen dat de toeristenindustrie zich nooit zal herstellen.

Sommige ziekten blijken zelfs op lange termijn niet uit te roeien en zullen volharden​​na de eerste uitbraak (zie grafiek hieronder). Ziekten afkomstig uit Europa en Afrika werden voor het eerst eind 1400 en begin 1500 naar Noord-Amerika gebracht. Omdat ze een bevolking met weinig immuniteit tegenkwamen, verspreidden pokken en andere ziekten zich snel en veroorzaakten de ineenstorting van inheemse gemeenschappen. Latere uitbraken waren kleiner, maar pokken en mazelen bleven bestaan ​​tot de 20e eeuw.

_{Voorbeeld van een ziektevoortgangscurve voor een langetermijnscenario na de eerste uitbraak: voortduring op lage niveaus. Het aantal gevallen en de duur van de epidemie zijn uitsluitend bedoeld ter illustratie.}

In gematigde klimaten verspreidt seizoensgriep zich snel in de winter, maar sterft meestal uit in de zomer, om vervolgens het volgende jaar terug te keren. Tussen uitbraken overleeft het griepvirus in Azië, waar het elk jaar opduikt. Grote mazelenepidemieën kwamen voordat vaccins beschikbaar waren om de twee of drie jaar voor, afgewisseld met kleine uitbraken (zie grafiek hieronder). Het terugkerende patroon werd veroorzaakt doordat voortdurend mensen zonder vaccinbescherming werden geboren. In de opvolgende winter, wanneer kinderen weer naar school gingen, waren er voldoende vatbaren om een grote uitbraak te veroorzaken. Door massale vaccinatie van kinderen werd deze instroom voldoende vertraagd om groepsimmuniteit te creëren en de ziekte bijna uit te roeien. De mazelen keren nu echter terug omdat de vaccinatieniveau’s tot onder de drempel voor groepsimmuniteit dalen.

_{Voorbeeld van een ziektevoortgangscurve voor een langetermijnscenario na de eerste uitbraak: terugkerende epidemieën. Het aantal gevallen en de duur van de epidemie zijn uitsluitend bedoeld ter illustratie.}

Dus wat is de toekomst van COVID-2019? Hoewel we het niet zeker weten, helpen wiskundige modellen ons bij het verkennen van scenario’s en het identificeren van mogelijke resultaten, voortbouwend op onze ervaring met eerdere uitbraken. Regeringen hopen dat een combinatie van sociale afstand, sluiting van grenzen, isolatie van gevallen, testen en toenemende immuniteit onder de bevolking de spreiding van het coronavirus zal vertragen en hopelijk tot succesvolle uitroeiingsstrategieën zal leiden. Maar ervaringen uit het verleden suggereren dat we mogelijk nog jaren moeten leren leven met het coronavirus.

Rowland Raymond Kao is professor aan de University of Edinburgh en Adam Kleczkowski aan de University of Strathclyde.