Digitalt Liv - Bekæmpelse af superspredning gennem modellering

Pandemien gav os alle en førstehåndsdemonstration af et fænomen, som de fleste kun kendte fra matematiktimerne: kraften i eksponentiel vækst.

Når man tænker abstrakt på pandemiens oprindelse, illustrerer COVID-19-virussens replikative succes, hvordan et fænomen på nano-længdeskalaen – små ændringer i overfladestrukturen af ​​et bestemt protein i virussen – kan have enorme konsekvenser på globalt plan.

Et sådant spænd i længdeskalaer fra nano til global skala er vanskeligt, hvis ikke umuligt, at håndtere i traditionel medicinsk forskning.

Blot tre måneder i begyndelsen af ​​2020 var alt, der skulle til, for at COVID-19-virussen invaderede praktisk talt alle lande i verden. Pandemien gav os alle en førstehåndsdemonstration af et fænomen, som de fleste kun kendte fra matematiktimerne: kraften i eksponentiel vækst.

En del af den nationale afbødningsstrategi

Længe før COVID-19 ramte, blev biofysikere på Niels Bohr Institutet ved Københavns Universitet engageret i at udvikle digitale modeller for fundamentale livsprocesser – herunder hvordan visse sygdomme kan forstyrre disse processer.

Tidligt vil disse foreslåede mekanismer blive diskuteret med kliniske læger, biologer, epidemiologer og andre.

Med udgangspunkt i metoder fra fysikken leder forskerne efter de universelle mekanismer, der styrer livets processer.

Gruppen på NBI er så erfarne i denne type arbejde, at de danske sundhedsmyndigheder (Statens Serum Institut) inviterede dem til at deltage i den nationale COVID-19-pandemibekæmpelse.

Således blev arbejdet hos NBI omkring såkaldte superspredere hurtigt en integreret del af den nationale COVID-19-styringsstrategi.

At anerkende, at forskellige individer har forskellig kapacitet til at overføre virussen, introducerer et yderligere kompleksitetsniveau.

En model udviklet på NBI tager højde for dette fænomen og er således et værdifuldt værktøj i fx en situation, hvor man overvejer enten at indføre eller udfase lockdowns.

Klar til fremtidige pandemier

Ligesom andre digitale verdener skabt på NBI, kræver nogle af modellerne udviklet af forskerne fra Biokompleksitet betydelige computerressourcer, og ansøgninger om tid på supercomputere sendes med jævne mellemrum.

Alligevel er det ikke altid tilfældet: Programmet, der beregner superspredningsrisici i dansk sammenhæng, kan køres på en almindelig bærbar med en beregningstid på blot et par timer.

Desuden må vi erkende, at COVID-19 helt sikkert ikke vil være den sidste pandemi, vi ser.

Der kommer en næste, og en anden. Hver gang vil hurtig udvikling og tilpasning af en præcis digital model være medvirkende til at håndtere situationen, redde liv og mindske samfundsomkostningerne.