Pest-professor skal beregne hvordan nye pandemier sprer seg

– Vi har laget en modell som viser hvordan smitten spredte seg da korona-pandemien startet. Ideen min er å lage en enda mer avansert modell som verdens ledere kan bruke til å forutsi sannsynligheten for at en fremtidig, lokal epidemi kan utvikle seg til global pandemi og hvordan smitten vil spre seg, forteller professor Nils Chr. Stenseth ved Universitetet i Oslo.

Stenseth er evolusjonsforsker og en av verdens mest kjente eksperter i populasjonsøkologi og epidemiologi. Han har forsket på pest i over tjue år.

– Kunnskapen om hvordan pesten har spredt seg, kan også brukes til å forstå utviklingen av andre pandemier.

For å skjønne hvordan en pestforsker kan forutsi fremtidige pandemier, må vi sveipe innom både pesten og pestforskningen hans.

Pesten på 1-2-3

Pesten skyldes bakterien Yersinia pestis. Den kom til Europa for vel 5000 år siden. I begynnelsen kunne pesten bare spre seg med dråpesmitte.

For 3000 år siden oppstod en mutant som gjorde det mulig for pestbakterien å spre seg via lopper. Gnagerne er verter til de infiserte loppene. Fra tid til annen hopper de infiserte loppene over på mennesker. Da går det galt.

Verden har opplevd tre store pest-pandemier. Den første store pestbølgen var på 500- og 600-tallet. Den andre startet med Svartedauden på 1300-tallet, mens den tredje bølgen herjet på slutten av 1800-tallet. Da startet pesten i Kina, dro innom Hong Kong og indiske havnebyer før den havnet i San Francisco i år 1900. Fortsatt finnes pesten noen steder i verden. Den tar årlig livet av et par hundre til noen tusen mennesker.

Gnagerkollaps

Da Stenseth begynte å forske på pest, studerte han variasjonen i gnagerbestandene som var verter til de infiserte loppene. Her oppdaget han at faren for pestutbrudd var til stede etter at tettheten av gnagere hadde vært stor over to til tre år.

– Når gnagerpopulasjonene kollapset i et stort område, ble det for mange lopper i forhold til antall gnagere. Loppene blir da mer rastløse og hopper gjerne over og biter andre dyr – eller mennesker – når de skal ha seg et nytt måltid.

Ved å sammenligne gnagerbestandene i Sentral-Asia med pestutbruddene i Europa gjennom middelalderen, kunne Stenseth slå fast at pesten kom til Europa vel ti år etter at store gnagerpopulasjoner hadde kollapset i Asia.

Stenseth har også laget en stamtavle til pestbakterien ved å sammenligne pest-bakterienes genetikk fra ulike perioder. Det har han gjort ved å studere genetikken til pestbakteriene hos gamle pestofre. Pestbakteriene ble funnet i ofrenes tannrøtter.

Den genetiske informasjonen gjorde det mulig å lage en modell for hvordan pesten spredte seg.

Analyserer flyreisene i hele verden

Selv om smitten sprer seg raskere i dag enn da de store pestepidemiene herjet i Europa, er smitteprinsippene likevel de samme.

Pestforskeren har derfor laget en stor, epidemiologisk modell som viser hvordan koronaviruset spredte seg rundt i verden. Modellen er så kompleks at den må kjøres på universitetets tungregnemaskin.

I modellen går en viss andel smittede om bord i et fly. Med en viss sannsynlig[1]het smitter de videre når de ankommer neste by.

For å gjennomføre beregningene har Stenseth fått tilgang til alle flyvninger i hele verden de første tre månedene i pandemiåret. Den viktigste perioden er fra den dagen Kina offentliggjorde gensekvensen av koronaviruset 11. januar og frem til slutten av februar, da verden om[1]sider begynte å slå alarm.

Ved å analysere transportveiene kan han gi svar på hvordan smitten spredte seg og hvor smitteutbruddene skjedde. Modellen kunne blant annet slå fast, som rett var, at pandemien kom til Italia før Østerrike.

Kongstanken

Du tenker kanskje at det ikke er noe poeng å lage en modell for noe som allerede har skjedd? Men det har heller ikke vært kongstanken til Stenseth.

– Ideen min er å lage en enda mer avansert modell, som forutsier hvordan smitte sprer seg neste gang det skulle oppstå et farlig virus eller en farlig bakterie.

I den nye modellen skal alle parametrene re-estimeres hver dag, slik at den skal kunne fungere enda mer presist og kunne brukes til å beregne sannsynligheten for at lokale epidemier utvikler seg til pandemier og samtidig gjøre det mulig å stoppe spredningen før det er for sent.

– Sannsynligheten for smitte er veldig stor hvis det oppstår epidemier i store befolkningsgrupper – som i Kina – mens sannsynligheten er mindre hvis epidemien starter i en liten landsby.

Et eksempel på dette er ebola-epidemien for noen år siden.

– Det fantes ikke mange internasjonale flyplasser i områdene med ebola-utbrudd. Det kan være en av forklaringene på at ebola ikke spredte seg til hele verden.

Den nye modellen skal med andre ord være et hjelpemiddel for myndighetene.

– Tanken vår er at politikere og beslutningstakere kan være mer forberedt hvis det skulle oppstå en ny epidemi og se hvordan smitten sprer seg eller stanser opp. Da kan de bruke modellen til å studere hvilke grep de bør ta for å hindre at epidemien utvikler seg til en global pandemi, slik som å stenge grenser, sette folk i karantene eller isolere områder, poengterer pestforskeren.

Professorkritikk

En slik modell kunne ha vært til god hjelp da Kina offentliggjorde gensekvensen av koronaviruset 11. januar 2020. Det amerikanske svaret på Folkehelseinstituttet, National Institutes of Health, skjønte raskt at viruset kunne være farlig.

 – Viruset var noe vi mennesker verken hadde sett eller blitt eksponert for tidligere. Så her er en klage til politikerne: De burde ha reagert allerede i midten av januar, stengt landegrensene eller stanset alle flyvningene fra Kina. Selv om viruset allerede hadde spredt seg til andre steder i verden, ville det fortsatt ha vært mulig å slå det ned lokalt.