Impatto del rilascio intenzionale di un virus
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Impatto del rilascio intenzionale di un virus altamente patogeno in relazione alla mobilità internazionale Margherita Lazzarini 16 aprile 2014 Margherita Lazzarini Impatto del rilascio intenzionale di un virus altamente patogeno Introduzione Negli ultimi anni è cresciuto il rischio dell’utilizzo di armi biologiche finalizzate ad attacchi terroristici. Ai fini di uno studio sui possibili effetti del rilascio intenzionale di un virus, e’ stato scelto il vaiolo poiche’: → in quanto altamente patogeno, e’ un campione ottimale → molti esperti concordano sul fatto che in alcune zone il virus sia ancora esistente → non si hanno a disposizione dati certi sul livello di protezione residua dato dalle vaccinazione effettuate nel passato Margherita Lazzarini Impatto del rilascio intenzionale di un virus altamente patogeno Introduzione Studi recenti hanno concordato che per prevenire la diffusione su larga scala del virus, vaccinazione e isolamento dei casi infetti siano sufficienti, a patto che: - il sistema sanitario del paese colpito intervenga tempestivamente - la sanità sia in possesso dei vaccini necessari → assunzioni non valide per tutti i paesi Margherita Lazzarini Impatto del rilascio intenzionale di un virus altamente patogeno Introduzione Inoltre vanno considerati ulteriori aspetti legati alle tempistiche: - tempi di incubazione - tempi per la diagnosi → durante quest’intervallo di tempo è possibile la diffusione su scala mondiale a causa dei viaggi internazionali Margherita Lazzarini Impatto del rilascio intenzionale di un virus altamente patogeno Stadi della malattia Lo stadio latente costituisce il periodo di incubazione dell’infezione (7 giorni), in cui gli individui non sono contagiosi. La fase prodromica è caratterizzata da febbre e raffreddore, dura intorno ai 3 giorni. Il rash dura intorno ai 12 giorni e manifesta le tipiche vesciche della patologia Margherita Lazzarini Impatto del rilascio intenzionale di un virus altamente patogeno Stadi della malattia Il basic reproductive number R0 per il vaiolo è 3-7. La trasmissibilità del virus in fase prodromica e nella seconda metà della fase rash è ridotta del 90% poichè: → nello stato prodromo il virus è meno contagioso → una volta manifestato sintomi evidenti, la diagnosi è immediata e l’individuo viene isolato Margherita Lazzarini Impatto del rilascio intenzionale di un virus altamente patogeno Tipi di rilascio Vengono presi in esame due possibili tipologie di rilascio: - TIPO 1: 5 individui infetti espongono i civili al virus, evitando viaggi e cure per limitare la possibilità di essere scoperti - TIPO 2: una versione aerea del virus viene dispersa in un ambiente chiuso, esponendo 10 civili al contagio Margherita Lazzarini Impatto del rilascio intenzionale di un virus altamente patogeno Parametri del modello di simulazione - città sotto attacco: Londra - numero di casi che permettono il riconoscimento dell’epidemia (detection): 4 [2;8] individui in fase rash - pt : 50% - pr : 20 [10;30]% - R0 : 5 [3;7] - 2 tipologie di rilascio, descritte precedentemente Ulteriori dettagli sul modello: La popolazione mondiale viene rappresentata dal modello GLEaM (GLobal Epidemic and Mobility), nel quale - la trasmissione del virus viene simulata con una distribuzione di probabilità stocastica multinomiale - anche la mobilità degli individui segue dinamiche stocastiche, e tiene conto sia del traffico locale che del traffico aereo Margherita Lazzarini Impatto del rilascio intenzionale di un virus altamente patogeno Risultati Probabilità di osservare una diffusione internazionale in funzione del tempo (in giorni) nel caso di rilascio di tipo 1 (A) e di tipo 2 (B). Margherita Lazzarini Impatto del rilascio intenzionale di un virus altamente patogeno Risultati Numero di Paesi colpiti dal virus in funzione del tempo (in giorni) nel caso di rilascio di tipo 1 (C) e di tipo 2 (D). Margherita Lazzarini Impatto del rilascio intenzionale di un virus altamente patogeno Risultati Numero di casi al di fuori del Paese colpito in funzione del tempo (in giorni) nel caso di rilascio di tipo 1 (E) e di tipo 2 (F). Margherita Lazzarini Impatto del rilascio intenzionale di un virus altamente patogeno Risultati Probabilità di osservare una diffusione internazionale Simulazioni su altre città-snodi centrali hanno prodotto risultati analoghi Margherita Lazzarini Impatto del rilascio intenzionale di un virus altamente patogeno Risultati Assumendo eventi indipendenti, l’esportazione di individui infetti può essere considerato come un processo poissoniano. Pertanto P(T ) = 1 − e − RT 0 λ(t)dt λ(t) rappresenta il tasso di esportazione di un individuo infetto, che dipende dalle dimensioni che l’epidemia ha raggiunto nel paese originario e dal tasso di spostamento degli individui. Il tasso di spostamento è proporzionale al traffico reciproco fra paesi ω. Margherita Lazzarini Impatto del rilascio intenzionale di un virus altamente patogeno Risultati Probabilità di esportare il virus la probabilità è approssimata da una funzione lineare P(T ) ∼ ω → dopo 3 settimane esibisce andamento esponenziale a causa dell’inefficacia delle restrizioni sulla mobilità in funzione del traffico dall’Inghilterra al momento della detection Margherita Lazzarini Impatto del rilascio intenzionale di un virus altamente patogeno Immunità Sono state effettuate simulazioni tenendo conto di una possibile percentuale di immunità nella popolazione: 20% fornita dalla campagna di vaccinazione passata 20% completamente immuni per un totale di 40% di individui immuni. → i casi totali vengono ridotti del 40% ma l’estensione geografica della diffusione del virus non cambia Margherita Lazzarini Impatto del rilascio intenzionale di un virus altamente patogeno Conclusioni Questo studio dimostra come un’azione terroristica di tipo biologico su una singola città possa diffondersi su scala internazionale prima che le autorità ne siano al corrente. Inoltre è probabile che vengano colpiti paesi con infrastrutture meno efficienti e non pronte ad intervenire tempestivamente sulla diffusione dell’epidemia. Viene quindi evidenziato il rischio legato alla mobilità umana attuale, che non può essere ignorato nello sviluppo di piani di emergenza per il contenimento della diffusione del virus. Nel paper di riferimento sono stati volutamente rimossi i dati quantitativi per ragioni precauzionali. Margherita Lazzarini Impatto del rilascio intenzionale di un virus altamente patogeno Sviluppi futuri Il modello di simulazione potrebbe essere esteso → introducendo fasce di età e reddito degli individui viaggiatori → considerando eventuali cluster Si potrebbe inoltre studiare l’effetto delle possibili politiche di contenimento/quarantena Margherita Lazzarini Impatto del rilascio intenzionale di un virus altamente patogeno
