Новаторское исследование, проведенное Университетом Нагоя, показало, что поведение людей, например, меры по блокировке и изоляции, играет важную роль в формировании новых штаммов вируса COVID-19. В исследовании использовались технологии искусственного интеллекта и математического моделирования для выявления влияния действий человека на развитие вируса.
Результаты исследования, опубликованные в научном журнале Nature Communications, проливают свет на сложную взаимосвязь между поведением людей и возбудителями заболеваний. Изолируя больных и принимая меры по изоляции, люди непреднамеренно изменяют ход эволюции вируса. Понимание этих изменений крайне важно для разработки эффективных методов лечения и вмешательства.
Вирусная нагрузка, то есть концентрация вируса в биологических жидкостях, является ключевым фактором передачи вируса. Более высокая вирусная нагрузка в респираторном секрете повышает риск передачи вируса через капли. Однако вирусы должны соблюдать тонкий баланс, поскольку слишком высокая вирусная нагрузка может привести к тому, что человек окажется слишком болен для передачи вируса.
Используя математическое моделирование и технологии искусственного интеллекта, профессор Синго Ивами и его сотрудники из Университета Нагои проанализировали клинические данные, чтобы выявить тенденции в эволюции вируса. Они обнаружили, что наиболее успешные варианты SARS-CoV-2 имели более ранний и высокий пик вирусной нагрузки. Однако по мере эволюции вируса от пре-альфа до дельта-вариантов продолжительность инфекции сокращалась.
Исследователи также наблюдали уменьшение инкубационного периода и увеличение числа бессимптомных инфекций по мере мутации вируса. Эти факторы в дальнейшем повлияли на эволюцию вируса.
При сравнении штамма Wuhan со штаммом Delta было обнаружено пятикратное увеличение максимальной вирусной нагрузки и полуторакратное увеличение количества дней до достижения пика вирусной нагрузки. Это свидетельствует о том, что вирус адаптировался к более эффективному распространению на ранних досимптоматических стадиях.
Профессор Ивами предполагает, что изменения в поведении людей, направленные на ограничение передачи вируса, непреднамеренно усилили давление отбора на вирус. В результате SARS-CoV-2 передается преимущественно в бессимптомный и предсимптомный периоды, которые наступают раньше в его инфекционном цикле. Такой сдвиг в динамике передачи привел к повышению пика вирусной нагрузки, что позволило вирусу распространяться более эффективно.
Последствия этого исследования весьма значительны. Оно подчеркивает необходимость всестороннего понимания того, как поведение человека влияет на эволюцию вируса. Учет этих факторов позволит политикам и специалистам в области здравоохранения разработать более эффективные стратегии борьбы с продолжающейся пандемией.
