Nuevo brote de coronavirus: marco de preguntas para la prevención de pandemias
Sci Transl Med, 11 de marzo de 2020 Hasta 2019, la OMS ha declarado cinco “Emergencias de salud pública de preocupación internacional”. El 30 de enero de 2020, declaró un sexto para el brote de COVID-19 en expansión. En esta epidemia en desarrollo, el mundo necesita acciones guiadas por el consenso de expertos y, como se enfatiza en este Editorial, guiadas aún más por modelos basados en datos.
El nuevo coronavirus, síndrome respiratorio agudo severo (SARS) –CoV-2, ha causado un brote de rápida propagación centrado en China. Este nuevo betacoronavirus, similar a los de los murciélagos, se ha extendido por al menos 83 países e ha infectado a más de 94.200 personas con más de 3.200 muertes al 4 de marzo de 2020 (https://systems.jhu.edu/research/public-health / ncov /). Para comprender los desafíos sin precedentes que plantea el SARS-CoV-2, que causa la recién descrita “enfermedad por coronavirus 2019” (COVID-19), no es suficiente confiar exclusivamente en casos confirmados y su propagación geoespacial. Es valioso, pero también insuficiente, informar estadísticas sobre casos leves (80.9%), severos (13.8%) y críticos (4.4%) (1). En cambio, debemos comprender y cuantificar las variables dominantes que rigen el brote actual.
Un brote de enfermedad infecciosa puede caracterizarse por su número reproductivo, Ro. Si este número es mayor que uno, Ro> 1, los casos son estadísticamente capaces de transmitir una infección a casos secundarios. Si es igual a uno o menos, Ro ≤ 1, las cadenas de transmisión secundaria terminan pronto. Aunque preliminares, las estimaciones actuales de Ro para el brote de SARS-CoV-2 en China varían de 2.5 a 2.9, con una tasa de mortalidad asociada a todas las edades estimada en 2.3% (1,2). En comparación, se estima que la pandemia de influenza (gripe) española de 1918–1919 que mató a unos 50 millones de personas en todo el mundo tuvo una Ro ~ 1.8 y una tasa de letalidad de 1 a 2%. Estos números estimados para el brote de SARS-CoV-2 son preocupantes, pero tales datos por sí solos no permiten la evaluación experta de la amenaza continua de COVID-19.
Los brotes de coronavirus del SARS 2002–2003 y del síndrome respiratorio del Medio Oriente 2012–2015 (MERS) se asociaron con un número variable de casos secundarios no hospitalarios (comunitarios) y hospitalarios transmitidos, pero las estimaciones posteriores sugieren un Ro <2 (3). En contraste, el patrón actual de propagación de COVID-19 parece preocupante debido a un Ro similar o mayor en combinación con tiempos de duplicación similares o posiblemente más cortos.
Sin embargo, muchas preguntas relevantes permanecen sin respuesta. ¿Qué variables asociadas a patógenos explican estas dinámicas de amplificación? ¿Qué variables basadas en la sociedad son diferentes o han cambiado desde los eventos de SARS y MERS? ¿Qué áreas de la población sostendrán un Ro> 1 y cuáles son los determinantes de este grado de transmisión? Al abordar estas preguntas, hay dos dominios de variables y varios tipos de intervenciones que deben estudiarse.
Las variables relacionadas con la interacción patógeno-huésped incluyen las siguientes: duración de la eliminación viral (tiempo), título de la eliminación viral (número de partículas infecciosas liberadas), duración de la estabilidad viral (ambiental) y heterogeneidad de la eliminación viral (p. ej. “superdiseminadores”). Además, los cambios en el genoma viral, en caso de que ocurra una adaptación humana en curso, podrían alterar el valor promedio de estas variables con el tiempo. Las variables relacionadas con la mezcla basada en la sociedad incluyen las siguientes: personas por área (densidades), desplazamientos diarios (estructura de vivienda y mano de obra), interacciones de contacto cercano (mayores oportunidades de viaje) y nuevos patrones de comportamiento (urbanización y mayor movilidad), entre muchos otros.
Las intervenciones a considerar incluyen los impactos de la cuarentena, el aislamiento de casos y contactos, la higiene de manos, las máscaras faciales, la educación pública sobre protección personal, la terapéutica (antivirales y anticuerpos) y las vacunas futuras. Informes recientes sugieren que COVID-19 exhibe un período leve o incluso “preclínico pero comunicable” de transmisión viral y propagación de la infección (4). Tales características se observan para los virus de la gripe humana y muchos otros virus respiratorios, pero no para los coronavirus SARS y MERS. Además, hay sugerencias de que las personas asintomáticas o “subsintomáticas” también pueden transmitir el SARS-CoV-2.
Los modelos matemáticos básicos de brotes epidemiológicos se utilizan para estimar Ro, pero no pueden determinar las variables basadas en patógenos. Estas estimaciones requerirán observaciones clínicas y epidemiología de ” shoe-leathe”. Las variables basadas en la sociedad se pueden extraer de los datos demográficos, de transporte y de telecomunicaciones existentes. Las autoridades sanitarias de China ya han comenzado a utilizar ubicaciones de teléfonos móviles que dependen del tiempo en regiones geoespaciales para proporcionar algunos de los datos necesarios. Sin embargo, debido a problemas de privacidad y seguridad, las agencias de recolección en otros países pueden no estar dispuestas a compartir dichos datos, incluso durante desastres o emergencias de salud pública.
Los modelos matemáticos que ofrecen pronósticos en tiempo real de los casos de COVID-19 durante varias semanas han comenzado a aparecer en artículos publicados y recursos en línea. Sin embargo, los modelos matemáticos más completos que incluyen variables complejas basadas en patógenos y en la sociedad pueden requerir un tiempo y esfuerzo considerables para desarrollarse y validarse (a menudo de meses a años). Sin embargo, podemos usar modelos matemáticos existentes desarrollados para pandemias de influenza (gripe) anteriores o brotes de SARS y MERS. Incluyen los desarrollados por el Instituto Nacional de Ciencias Médicas Generales de EE.UU. para el Estudio de Modelos de Agentes de Enfermedades Infecciosas (5). Dichos modelos de ecuaciones diferenciales explican las variaciones en el patógeno, la sociedad y las variables basadas en la intervención. Obviamente, su precisión para pronosticar la propagación de COVID-19 dependerá de la calidad del modelo de transmisión y los datos subyacentes.
Creemos que los esfuerzos científicos deben incluir la determinación de los valores (y rangos) de las variables clave anteriores y la identificación de otras importantes. Además, la información sobre estas variables debe compartirse libremente entre las comunidades científica y de respuesta y resiliencia, como la Cruz Roja, otras organizaciones no gubernamentales y los servicios de respuesta a emergencias. Establecer un banco de datos que organice la información de acuerdo con los módulos de patógenos-host, mezcla basada en la sociedad y de impacto de intervención puede ofrecer los medios más eficientes para compartir informaciones tan dispares. Tal recurso conectaría todas las redes existentes de bancos de datos. Además, dicho banco de “intercambio centralizado” podría introducir herramientas automatizadas para encontrar, reunir y evaluar datos para su posterior curación y vinculación.
Muchos grupos de modelos matemáticos en los Estados Unidos, China y Europa están trabajando independientemente para predecir la propagación de las infecciones por COVID-19. Creemos que la coordinación de objetivos entre estos grupos es esencial y debe ser apoyada por las agencias gubernamentales. El 12 de febrero de 2020, la Organización Mundial de la Salud (OMS) tomó la iniciativa organizando un Foro Global de Investigación e Innovación y anunciando un Plan de I + D asociado con objetivos (6). Hacemos hincapié en tres objetivos específicos que abarcan los objetivos de la OMS: (i) predecir una mayor propagación de COVID-19 en China, (ii) predecir su potencial de propagación y transmisión adicional dentro de otros lugares en diversas condiciones, y (iii) predecir la efectividad de diferentes estrategias de mitigación (por ejemplo, cuarentena, aislamiento de contactos, higiene de manos y uso de mascarillas).
Múltiples ensayos clínicos están en curso para encontrar terapias para COVID-19. Desafortunadamente, en el frente médico, actualmente no hay vacunas o medicamentos antivirales aprobados para tratar las infecciones por coronavirus. La atención de apoyo, incluida la hospitalización y el manejo de la unidad de cuidados intensivos, es la única opción terapéutica. Además, la posibilidad de que la neumonía causada por el SARS-CoV-2 pueda, como la influenza (gripe), potenciar infecciones bacterianas secundarias fatales, debe investigarse con urgencia. Afortunadamente, en el frente de la salud pública, pueden existir intervenciones para proteger a grandes poblaciones, incluidas restricciones de viaje, cuarentena y aislamiento de casos / contactos. Sin embargo, la identificación de medidas óptimas requerirá comprender los factores dominantes que impulsan el brote de COVID-19 y monitorear cómo estos factores cambian con el tiempo y la ubicación.
Hasta 2019, la OMS ha declarado cinco “Emergencias de salud pública de preocupación internacional”. El 30 de enero de 2020, declaró un sexto para el brote de COVID-19 en expansión. En esta epidemia en desarrollo, el mundo necesita acciones guiadas por el consenso de expertos y, como se enfatiza en este Editorial, guiadas aún más por modelos basados en datos.
El editorial
Layne SP, Hyman JM, Morens DM, Taubenberger JK. New coronavirus outbreak: Framing questions for pandemic prevention. Sci Transl Med. 2020 Mar 11;12(534). pii: eabb1469. doi: 10.1126/scitranslmed.abb1469.