Wetenschappers gebruiken graag simulaties om na te gaan hoe een virusuitbraak zou kunnen evolueren. Simulaties uit het verleden worden nu geanalyseerd in het licht van de reële coronavirusuitbraak, om te kijken wat ze hebben gemist. De vraag is of de voorspellingen van het vervolg van de pandemie daardoor zullen verbeteren.
Wetenschappers proberen wanhopig greep te krijgen op de kenmerken van een viruspandemie. Ze gaan ervan uit dat we ermee zullen moeten leren leven, vooral als gevolg van de globalisering die maakt dat virus- en andere uitbraken snel de wereld kunnen rondreizen. Doordat de mens doordringt in de verste uithoeken van het leefgebied van andere dieren en ze op grote schaal verhandelt, verhoogt ook de kans op het overspringen van virussen en andere ziekteverwekkers naar mensen.
Een instrument om inzicht te vergaren in hoe pandemieën zich ontwikkelen, zijn computersimulaties. Grote gegevensbanken en krachtige computers maken het mogelijk doorwrochte modellen te maken, die veel componenten in rekening brengen. Onderzoekers gaan nu na waarom de eerste pogingen niet in staat waren iets als de huidige coronapandemie bloot te leggen.
Een simulatie in Nature suggereert dat er twaalf keer meer besmettingen en de helft meer doden zijn dan er worden geregistreerd.
De eerste simulaties met een voldoende grote basis situeerden zich in de sfeer van de strijd tegen biologische wapens. In biologische oorlogvoering wordt een virus of andere ziekteverwekker tegen een vijand ingezet – een tactiek die in principe alleen nuttig is als je als aanvaller zelf weerstand hebt, bijvoorbeeld door een vaccin dat je tegen je eigen wapen hebt ontwikkeld. In 2001 simuleerden analisten in de Verenigde Staten een aanval met het pokkenvirus – ze doopten het oorlogsspel ‘Operation Dark Winter’. In 2005 deden ze het nog eens over, met meer details en meer hooggeplaatste aanwezigen – toen heette het ‘Operation Atlantic Storm’.
Een van de conclusies van beide simulaties was iets wat vandaag op ons land van toepassing is: gebrekkige afspraken tussen federale en regionale leiders hinderen een efficiënte aanpak, waardoor een aanval kan uitgroeien tot een epidemie. Echte crisissen, zoals de uitbraak van het sars-coronavirus in 2003 en van de Mexicaanse griep in 2009, versnelden het simuleren van virusuitbraken. Dozijnen pogingen om virtueel greep te krijgen op een pandemie zagen het levenslicht. Het wetenschappelijke topvakblad Nature hield een aantal daarvan tegen het licht, met het oog op wat er vandaag bezig is. De conclusie van het blad: ze misten allemaal essentiële elementen.
‘Crimson Contagion’
Begin 2017 steunde de Bill & Melinda Gates Foundation een pandemiesimulatie op het Wereld Economisch Forum van Davos – het is in die context dat Bill Gates zijn nu wereldberoemde waarschuwing voor onze gebrekkige voorbereiding op een pandemie lanceerde. Uit de oefening volgde dat er een grote coördinatie vereist is tussen overheden, bedrijven en niet- gouvernementele organisaties, vooral op het vlak van het beheer van medische voorzieningen, geneesmiddelen en vaccins – iets wat nog altijd niet goed geregeld is, niet bij ons en niet op grotere schaal. Lessen van simulaties sijpelen slechts langzaam door naar het operationele niveau als er geen concrete druk op zit.
In 2018 werd in de Amerikaanse hoofdstad Washington een oefening gehouden die de geheimzinnige naam ‘Clade X’ meekreeg. De opzet neigde sterk naar wat de wereld niet veel later echt te verwerken zou krijgen: een uitbraak van een virus dat, net als het coronavirus, de luchtwegen aanvalt (in de simulatie was het wel in een laboratorium gemaakt). De belangrijkste uitkomsten lezen als een voorspelling van elementen van de coronaviruscrisis. De simulatie leerde dat reisrestricties amper effect zouden hebben op de verspreiding van het virus, omdat te veel mensen het virus verspreiden terwijl ze amper symptomen van een besmetting vertonen. Ze toonde aan dat autoriteiten zouden uitmunten in tegenstrijdige communicatie, en dat ziekenhuizen zouden kreunen onder de toestroom van patiënten. Het zou twintig maanden duren voor er een vaccin is. Dat klinkt allemaal herkenbaar.
Toch had ook deze simulatie een fundamentele tekortkoming. Ze was uitstekend in het voorspellen van het begin en het einde van een pandemie, maar ze miste compleet wat ertussenin moet gebeuren: de efficiënte coördinatie van de gezondheidszorg om zo snel mogelijk zo veel mogelijk mensen te testen en desgevallend te behandelen, én hun contacten op te sporen en eventueel in quarantaine te zetten.
In 2019 kwam er een vervolg op de Clade X-simulatie, met de nog dramatischer naam ‘Crimson Contagion’. Daarin werden de VS getroffen door een griepachtig virus dat toeristen uit China meebrachten. Het besmette liefst 110 miljoen Amerikanen. De Crimson Contagion-oefening legde nog altijd tekortkomingen bloot in hoe de Amerikaanse autoriteiten op zo’n crisis zouden reageren, maar jammer genoeg werd het belang ervan gemaskeerd door het feit dat de VS in internationale rankings van gezondheidszorg en mate van paraatheid steevast aan de top werd geplaatst. Het werkte als een geruststellend roesmiddel op de Amerikaanse autoriteiten, als een blindmaker voor de realiteit. De VS behoren nu tot de landen die het zwaarst getroffen zijn door de coronapandemie, terwijl ‘bescheidener’ landen op de rankings zoals Nieuw-Zeeland, Rwanda en Vietnam het virus onder controle kregen door doortastend op te treden voordat het een ravage kon aanrichten.
65 miljoen doden
Bovendien was er een factor in het spel die geen enkele simulatie had voorzien: de Amerikaanse president Donald Trump. Maandenlang minimaliseerde hij de impact van het virus, daarna bracht hij zijn eigen overheidsdiensten in diskrediet. Daardoor ging er kostbare tijd verloren om de uitbraak te counteren. Want als er iets volgt uit álle simulaties, is het dat snelheid van actie cruciaal is om een pandemie onder controle te houden. Een conclusie van de analyse in Nature luidt: ‘In de meeste simulaties van een pandemie duikt grote verwarring op, maar geen enkele slaagde erin de gevolgen te exploreren van een Amerikaanse president die zijn eigen agentschap voor volksgezondheid aan de kant schoof.’ Het echte leven is altijd de enige realistische oefening.
Het wordt zelfs ironisch wanneer blijkt dat in oktober 2019 een simulatie werd gehouden in New York die ‘Event 201’ heette. De simulatie vertrok van een coronavirus uit vleermuizen dat in Brazilië via besmette varkens de mensenwereld binnendrong. Via steden en luchthavens veroverde het de wereld. In anderhalf jaar tijd maakte het 65 miljoen doden. Op het ogenblik van de oefening moet het huidige coronavirus in China zijn weg naar de mensenwereld al gevonden hebben, maar niemand was zich er toen van bewust.
Ook die laatste simulatie miste de belabberde aanpak door de VS, én andere cruciaal gebleken aspecten zoals wereldleiders die de adviezen van hun gezondheidsexperts niet volgden (zie ook Brazilië) of het schrijnende tekort aan diagnostische tests. Wat er wel uit volgde, waren zaken die de problemen met de huidige pandemie daadwerkelijk vergrootten, zoals een tekort aan medisch materiaal, een opstoot van desinformatie en een rush naar vaccins – zowel qua ontwikkeling als qua bestellingen. Een beetje goed nieuws is dat de coronapandemie in de verste verte niet het aantal doden maakt dat in deze en andere simulaties werd gevonden, met dank aan de maatregelen die getroffen werden. Maar dat betekent niet dat een volgende pandemie geen dodelijker potentieel kan hebben. Niets valt uit te sluiten in de wereld van het allerkleinste.
De hamvraag is nu: als we de simulaties bijstellen op basis van de concrete ervaringen, kunnen we dan beter voorspellen hoe de coronacrisis verder zal verlopen? Wereldwijd zijn epidemiologen en wiskundigen druk in de weer met scenario’s voor de mogelijke evolutie van de coronapandemie, op korte én op lange termijn.
Een voorbeeld: hoe ziet de wereld eruit in juni 2021, anderhalf jaar ver in de pandemie? Een mogelijk antwoord is: ‘Het virus blijft zich verspreiden, zij het in vertraagde modus, maar her en der moeten geregeld kortstondige lockdowns worden uitgevaardigd om plaatselijke uitbraken onder controle te brengen. Er is een vaccin dat zes maanden bescherming biedt, maar internationaal gesteggel heeft de verspreiding ervan vertraagd. Er werden 250 miljoen mensen besmet, van wie er 1,75 miljoen gestorven zijn.’ (Eind augustus zijn er wereldwijd in het echt 25 miljoen besmettingen en 825.000 coronadoden geregistreerd, maar een simulatie beschreven in Nature suggereert dat er in realiteit twaalf keer meer infecties en de helft meer doden zouden zijn.)
Immuniteit
Ook nu blijven er fundamentele onzekerheden. Een belangrijke daarvan is dat nog altijd niet bekend is of mensen na een besmetting immuun zijn tegen het virus en zo ja, hoelang. De recente vaststelling dat mensen twee keer met het virus besmet kunnen worden, stemt niet tot gerustheid. Het ging wel om personen die de eerste keer slechts milde symptomen hadden, zodat ze misschien weinig antistoffen tegen de ziekte hadden geproduceerd. Ze raakten de tweede keer ook besmet met een lichtjes andere variant van het virus, wat kan impliceren dat hun afweer het niet als hetzelfde herkende. In ieder geval is het geen goed nieuws.
De mate van immuniteit die het virus opwekt, zal cruciaal zijn in het bepalen van de duur van de pandemie, zo bleek uit simulaties in Science. Als de opgebouwde immuniteit ijzersterk is, zou het virus in 2021 vanzelf kunnen verdwijnen. Dat lijkt in het licht van de nieuwe ontwikkelingen geen realistisch scenario. Als de immuniteit gematigd is, en bijvoorbeeld twee jaar duurt, kan het virus de indruk geven dat het uitgestorven is, maar in 2024 toch weer de kop opsteken. Als de immuniteit minder dan een jaar duurt, zullen we moeten leren leven met regelmatige opstoten van het virus, zoals we hebben leren leven met jaarlijkse griepuitbraken.
De studies over antistoffenproductie tegen het virus in mensenlichamen bieden geen uitsluitsel. Eén studie meldde dat slechts 60 procent van de coronapatiënten, die dus echt ziek waren, antistoffen tegen het virus had opgebouwd. Een andere studie, gebaseerd op een uitbraak op een grote Amerikaanse vissersboot, concludeerde dat antistoffen wel degelijk weerstand bieden tegen een nieuwe infectie. Goed nieuws is dat antistoffen tegen de vier andere coronavirussen die courant in de mensheid circuleren, en die niet meer dan gewone verkoudheden uitlokken, ook het nieuwe coronavirus lijken te kunnen bestrijden.
Als 50 tot 65 procent van de mensen de maatregelen rigoureus opvolgt, zou het virus twee jaar lang onderdrukt kunnen worden.
Evenzeer moeilijk in te schatten is hoe het virus zelf zal evolueren. Het is nog altijd niet duidelijk of het een seizoensgebonden component heeft. Wetenschappers vrezen dat het in de herfst en winter harder zal toeslaan dan in de lente en zomer, zoals veel virussen doen. In combinatie met griep- en gewone verkoudheidsvirussen zou de gezondheidszorg dan overweldigd kunnen worden. Volgens het medische vakblad The Lancet zijn er aanwijzingen dat het virus minder dodelijk wordt, hoewel de analyse niet sluitend is. Zo is het niet uitgesloten dat het virus nu minder dodelijk ‘lijkt’, omdat het verhoudingsgewijs meer jongeren infecteert die er niet zo gemakkelijk aan sterven als oudere mensen. Het is wel bij eerdere virusuitbraken vastgesteld: een virus heeft er geen voordeel bij om zijn slachtoffers snel te doden, waardoor het zich volgens de principes van darwiniaanse natuurlijke selectie geleidelijk zou aanpassen door minder dodelijk te worden.
Veel lawaai maken
Een moeilijk voorspelbare factor is het menselijke gedrag. In het begin van de pandemie zat de schrik er zo diep in dat mensen vanzelf in quarantaine zouden zijn gegaan. Die tijd is voorbij. Slechte overheidscommunicatie rond niet altijd even goed doordachte maatregelen, bijna misdadige desinformatie via sociale media en het onrealistische gevoel dat het ergste voorbij is, hebben een vorm van laksheid geïntroduceerd, die voorbarig is. Nature formuleerde het zo na een grondige doorlichting van de beschikbare gegevens: ‘Het vinden van de juiste balans tussen een strategie die mensen zullen aanvaarden en een strategie die het virus onder controle zal brengen, is het allerbelangrijkste.’
Studies, gepubliceerd in onder meer The Journal of Clinical Virology, hebben aangetoond dat de stilaan mainstream wordende maatregelen van afstand bewaren, mondmaskers dragen en regelmatig handen wassen een groter effect dan verwacht op het virus hebben. Als 50 tot 65 procent van de mensen de maatregelen rigoureus opvolgt, zou het mogelijk zijn om het virus de volgende twee jaar onder controle te houden, zelfs in een context van steeds minder stringent wordende ingrepen. Belangrijk blijft wel dat superspreader-evenementen waarop het virus zich massaal kan verspreiden worden tegengegaan, zoals grote evenementen waarbij veel mensen die veel lawaai maken (en daardoor veel speeksel uitspuwen) dicht op elkaar gepakt zijn.
Een veelbesproken element is de vraag of de mensheid in staat is groepsimmuniteit tegen het virus op te bouwen. Dat wil zeggen dat zo veel mensen weerstand tegen het virus hebben dat het geen voet meer aan de grond krijgt en uitsterft. Alleen zegt een simulatie, beschreven in New Scientist, dat de mensheid zich onvoldoende als een ‘groep’ gedraagt om groepsimmuniteit te kunnen laten spelen. Een groep betekent dat iedereen in principe met alle ánderen in contact kan komen. Dat is niet het geval.
Als grote variatie in besmettelijkheid tussen individuen als een element in de simulatie wordt opgenomen, zou het volstaan dat 10 tot 20 procent van de mensheid immuniteit opbouwt om het virus de genadeslag te geven. Helaas lijken de feiten dat gunstige uitgangspunt niet te ondersteunen. Andere simulaties vinden immuniteit bij 65 procent van de bevolking noodzakelijk om van groepsimmuniteit te kunnen spreken. Dat kan alleen ten koste van zó’n groot aantal doden dat slechts weinigen het als een realistisch scenario beschouwen. Zo blijven simulaties de beperkingen kennen die ze ook in het recente verleden hadden: als je niet over alle gegevens beschikt, blijft het deels speculeren.
Fout opgemerkt of meer nieuws? Meld het hier
