Forscher an der Georgia State University sind die Modellierung der real-time-Globale Ausbreitung des SARS-CoV-2-virus, und deren Visualisierungen von COVID-19 Ausbrüche und transmission-Netzen rund um die Welt zeigen, ein Hauptaussage: wir sind wirklich miteinander, über alle Grenzen und Ozeane hinweg.
Dr. Pavel Skums, assistant professor für computer science in der Hochschule der Künste & Wissenschaften, und Dr. Gerardo Chowell, professor der mathematischen Epidemiologie in der Schule des Öffentlichen Gesundheitswesens, gemeinsam verfolgen Sie die weltweite, schnelle übertragung des neuen coronavirus, und veröffentlichten Ihre Erkenntnisse in einem preprint auf medRxiv Ende März.
Die Verwendung viraler Genome gesammelt und gemeinsam von Forschern aus der ganzen Welt, Sie fanden heraus, wie kurz nach dem virus entstanden in Wuhan, China, im November 2019 sprang auf Asien, Westeuropa, Australien, Kanada und den Vereinigten Staaten, und schließlich Südamerika und Afrika.
Skums angewandt hat, ähnlich wie Bioinformatik Techniken zum erkennen von übertragungs-und Ausbrüche anderer Infektionen wie Hepatitis C. Er und Chowell haben jetzt neue tools und außerordentliche Mengen von Daten zur Verfügung. Die Schaffung eines global transmission Netzwerk, wie dies möglich ist, da Fortschritte in der Genom-Sequenzierung Technologien, die aus der Sequenzierung schnell und preisgünstig.
„Die Daten, die auf das virus wächst so schnell wie das virus,“ Skums sagte. „Das ist wirklich der erste Ausbruch in der Geschichte, wo wir so viel Daten. Es ist die erste Globale öffentliche Gesundheit Notfall für die next-generation-sequencing-Technologien eingesetzt wurden, die auf einem so großen Maßstab. Für Ebola, hatten wir nichts in dieser Größenordnung.“
Skums sagte, er arbeite an den Centers for Disease Control and Prevention in der Zeit von Ebola und „Wissenschaftler waren unterwegs, um Afrika zu helfen, produzieren und analysieren der Daten.“
Wissenschaftler können nun Zugriff auf Globale Daten aus Ihrer eigenen „Tierheim-at-home“ – Computer, die zusammenarbeiten, um zu lösen die Herausforderungen, die das Corona-Virus präsentiert. Skums, Chowell und informatik-Doktoranden Pelin Icer Baykal und Fatemeh Mohebbi Bergbau sind frei verfügbare Daten aus der GISAID-Datenbank, eine Globale Datenbank, in der Forscher laden Ihre virus-Sequenzen, sowie klinischen und epidemiologischen Daten.
Die Analyse des Teams ermöglicht es Ihnen zu bestimmen, wo das virus geweckt hat, ist die peaking-oder ist noch-zu-Spitze.
„Jetzt sehen wir, dass die hotspots wie New York City, Italien und Spanien, erreicht Ihre maximale Inzidenzrate,“ Chowell sagte. „Sie sind Nivellierung oder gerade begonnen haben zu verfolgen einen abwärtstrend, wenn auch auf einem sehr hohen Niveau.“
Atlanta ist etwa eine Woche von der Spitze, sagte er, weil Interventionen, die nicht umgesetzt wurden bis vor kurzem hier.
Das erste Genom des neuartigen Corona-Virus bestätigt wurde sequenziert im Januar, aber die Wissenschaftler rund um den Globus haben seit sequenziert mehr als 5.000 anderen genomen des virus.
„Globale Modellierung, wie dieses hilft uns zu verstehen, dass es nicht einen einzigen, der Einführung des virus in jedem Land“, sagte Skums.
Fast jedes Land hatte mehrere Einführungen des virus, wie dargestellt, mehrere Bögen über land und Meer. Zum Beispiel, die Stämme des virus landete in Hong Kong über Shanghai, und sprang auf das Vereinigte Königreich, Italien, Norwegen, Portugal, Frankreich und sogar Island. In Frankreich erhalten haben, können das virus aus mehreren Ländern reicht von Island in die Schweiz, Finnland, Portugal, Spanien und Australien. Washington verknüpft werden können, nach Kanada, Shanghai und Australien, unter anderem.
Mehrere Punkte der Einreise zeigen, dass „es ist nicht genug, um zu versuchen und finden Sie die single-patient null,“ Skums sagte. Epidemiologen versuchen, um zu bestimmen, dass der erste patient, weil Sie die Informationen verwenden können, um festzustellen, die ultimative Kurve des exponentiellen Wachstums, die fans von der ersten Infektion. Sie tun dies durch mathematische Modelle, wie ansteckend das virus ist, wie lange die Inkubationszeit ist, ob es übertragen werden kann, während jemand asymptomatisch und anderen Faktoren.
Diese information ist nicht genug, um zu eine Globale Pandemie.
„Unser Modell zeigt, dass die Schließung Reisen von einem Land, wie China, nicht genug von einer Differenz,“ Skums sagte.
Durch die Zeit, die ein Land oder die Welt erkennt, wir sind in der Gefahr einer Pandemie, die Samen bereits verstreut.
„Eine Epidemie ist gebildet durch Cluster oder lokale Ausbrüche, die sind nicht ganz synchron,“ sagte Chowell, wer studiert hat, den Bogen von Ausbrüchen reichen von der sogenannten „spanischen Grippe“ von 1918 auf die Ebola-Epidemie 2014. Chowell sagte, kann man den Gesamteindruck einer Pandemie auf der ganzen Welt von denjenigen Clustern, aber Sie können auch einen Drilldown zu entdecken, wie und wo das virus ist in Bewegung, herauszufinden, wo mehr schwere Ausbrüche auftreten werden und vorherzusagen, was die Zukunft für die nächsten 2-3 Wochen, lokal und Global.
Das Modell der Forscher zeigt mehrere miteinander verbundene vertices auf der ganzen Welt, und jede Kante, Sie sagen, stellt eine deutliche Genom des virus sequenziert worden. Das Modell, der wöchentlich aktualisiert wird, zeigt, wo der intensivste Ausbrüche sind und die infektiöse Bögen, die verzweigen sich von Ihnen, wie der fan eines riesigen Spinnennetz. Skums vergleicht diese einer person auf Twitter, wer hat ein paar Millionen Anhänger.
„Ihr Soziales Netzwerk ist sehr groß“, Skums sagte. „Aber einer anderen person auf Twitter haben vielleicht nur ein paar Anhänger.“
Diese Art von Informationen ist besonders wichtig, da ein neuer virus, wie dieser breitet sich schnell durch, was bekannt ist als „naiven Bevölkerung.“ Haben die Menschen noch nie begegnet mit diesem virus vor, so dass das menschliche Immunsystem hat keine angeborenen Abwehrkräfte gegen Sie.