Brunsten » Brownstone Journal » Folkhälsan » När modeller och verklighet kolliderar: En genomgång av förutsägelser om epidemi och pandemisk dödlighet
REPPARE University of Leeds - Brownstone Institute

När modeller och verklighet kolliderar: En genomgång av förutsägelser om epidemi och pandemisk dödlighet

DELA | SKRIV UT | E-POST

[Fullständig PDF av rapporten finns tillgänglig nedan]

Modellering inom epidemiologi kan fungera som ett användbart alternativ till verkligheten, eftersom det ofta är omöjligt att observera och registrera alla verkliga interaktioner över mycket komplexa system. Genom att försöka reducera systemet till en serie ekvationer eller sannolikhetsbaserade fördelningar, är det möjligt att producera utfall som kan återspegla, i användbar utsträckning, vad som kan hända under vissa förhållanden i naturen. Det är mycket billigare och snabbare än att genomföra en observationsstudie av lång varaktighet över olika epidemiologiska miljöer. 

Attraktionskraften i att förvandla år av massiva parallella studier till några sekunders kraftfull datoranvändning är uppenbar. Men eftersom det är helt beroende av både programmets design och de inmatningsparametrar som programmet är instruerat att beräkna, liknar utdata från modeller mer en bild som målats av människor än en filmisk registrering av ett naturfenomen. Liksom en tvådimensionell målning kan den ge en användbar approximation av verkligheten om konstnären så önskar och är tillräckligt skicklig. Alternativt kan det ge en bild som får betraktaren att se saker som inte förekommer i naturen, överdriva vissa aspekter och samtidigt minimera andra, som genom design eller av misstag kan framkalla känslor eller reaktioner som direkt observation kanske inte ger upphov till. Även om det ger viktiga insikter, är det i bästa fall en grov imitation.

Modellering av mänskliga sjukdomar blir ännu mer komplicerad när den är avsedd att förutsäga sällsynta händelser på befolkningsnivå, eftersom villkoren och reaktionerna som främjar eller mildrar sjukdomar förändras kraftigt över tiden. Infektionssjukdomar dödade tidigare ungefär hälften av alla barn före 10 års ålder, men dödligheten är nu relativt sällsynt i rikare länder, främst på grund av förändringar i hygien, levnadsförhållanden, näring och tillkomsten av antibiotika. Massiva dödlighetshändelser som t.ex Black Death, förmodligen på grund av bakterierna Yersinia pestis, är nu extremt osannolikt eftersom miljöförhållanden som främjade dem är mindre vanliga och infektionen lätt behandlas med vanliga antibiotika. Att förlita sig på sådana historiska händelser för att förutsäga sannolikheten för aktuella hälsorisker skulle vara som att förutsäga säkerheten för moderna flygresor baserat på prestanda hos bröderna Wrights ursprungliga flygplansdesign.

Sedan början av Covid-19-utbrottet, och faktiskt några år tidigare, har det funnits en ökad internationell folkhälsobetoning på risken för utbrott och pandemier. Även om detta kan verka inkongruent i ljuset av den övergripande stadiga globala minskningen av dödligheten i infektionssjukdomar under det förflutna 30 år, har oron lett till förfrågningar om oöverträffad finansiering och en stor omorientering av flera internationella hälsomyndigheter. En rapport publicerad 2024 av REPPARE-projektet vid University of Leeds, Rationell politik framför panik, visat att risken hade blivit felaktigt framställd i rapporterna från flera viktiga internationella organ som är involverade i pandemiförebyggande, beredskap och respons (PPPR) policyutveckling. En betydande orsak var ett misslyckande med att beakta framsteg inom hälso- och sjukvården och tekniska framsteg för att upptäcka och registrera sjukdomsutbrott.

Med den akuta fasen av Covid-19-pandemin över, ser många länder över sin folkhälsoåtgärd och prioriteringen och sättet med vilket framtida pandemierisker bör hanteras. Medlemsstaterna i Världshälsoorganisationen fortsätter diskussionerna om det föreslagna Pandemiavtal och acceptans av de senaste ändringarna till de internationella hälsobestämmelserna. Samtidigt har flera nya PPPR-institutioner redan etablerats, inklusive en ny Pandemifonden, International Pathogen Surveillance NetworkOch en Platform för medicinska motåtgärder, som alla uppdaterar sina investeringsfall och finansiella krav.

Prediktiv modellering av Metabiota, ett företag som nu absorberas av Ginkgo Bioworks, har bidragit väsentligt till samtalet om pandemisk risk och behovet av ökad finansiering. Det utgjorde en av två huvudkällor för riskbedömning i G20:s oberoende panel på hög nivå (HLIP) rapport i juni 2021, som var inflytelserik när det gäller att informera G20-gruppen av nationer stödja för WHO:s PPPR-agenda. REPPARE tidigare behandlat farhågor angående tolkningen av modellens utdata baserat på ett papper av Meadows et al. (2023) som inkluderade Metabiota (Ginkgo Bioworks) författarskap. Ginkgo Bioworks har nu tillhandahållit en mer detaljerad rapport till Nya Zeelands kungliga kommission för covid-19 Lärdomar – Beräknad framtida dödlighet från patogener av epidemier och pandemipotential – hädanefter kallad Bioworks rapport. 

Bioworks-rapporten syftar till att förutsäga hotet om epidemier och pandemier mot människors hälsa. Risken uppskattas genom beräkningsepidemiologi och simuleringar av extrema händelser för att uppskatta dödligheten från "lågfrekventa, hög svårighetsgrad" epidemier och pandemier från luftvägssjukdomar, särskilt pandemisk influensa, nya koronavirus och virala hemorragiska feber (VHF). 

Den relativa frekvensen och storleken på förutspådda utbrott kan ses i bilden nedan från Bioworks-rapporten. Medan nästan alla händelser är av relativt låg dödlighet, som alla moderna pandemier av bekräftat naturligt ursprung har varit, härrör den främsta orsaken till genomsnittliga årliga "förväntade" dödsfall från sällsynta men massiva händelser av en storlek som världen inte har sett sedan utvecklingen av modern medicin. 

Figur 5 i Bioworks-rapporten, som illustrerar den relativa inverkan på den genomsnittliga årliga dödligheten av mycket sällsynta men höga dödlighetshändelser. Det bör noteras att de främsta drivkrafterna för förutspådd genomsnittlig årlig dödlighet, händelser med i genomsnitt 23 miljoner dödsfall och mer i panel B, inte har inträffat sedan moderna antibiotika kom. De två högsta dödlighetshändelserna i panel B som bidrar med nästan 50 % av den totala genomsnittliga förväntade dödligheten kanske inte har inträffat under de senaste 500 åren.

Bioworks-rapporten drar slutsatsen att i genomsnitt 2.5 miljoner dödsfall årligen kan hänföras till dessa akuta luftvägsutbrott (1.6 miljoner enbart för pandemisk influensa). Många kommer att finna dessa resultat osannolika. Det har inte förekommit en sådan årlig influensadödlighet på ett sekel, och bara två gånger under det senaste århundradet1957-8 och 1968-9, nådde dödligheten vad modellen antyder är genomsnittlig. WHO anser att Covid-19, om det ingår som ett naturligt utbrott, har en rapporterad dödlighet på drygt sju miljoner under tre år.

För VHF uppskattar rapporten i genomsnitt 26,000 19,000 globalt och 2014 XNUMX i Afrika söder om Sahara. Det är högre än vad som tidigare registrerats under något år. Den största i nyare historia, ebolautbrottet XNUMX, orsakade bara 11,325 dödsfall. Hemorragisk feber förutspås överstiga 100,000 25 dödlighet vart 48:e år med en sannolikhet på XNUMX %, en händelse som kanske inte har inträffat i mänsklighetens historia.

Två stora förbiseenden leder till dessa resultat. För det första förbiser modellen förändringar i samhället och medicin under de senaste hundra åren som har sett genomsnittliga globala förväntad livslängd stiga från under 30 år till över 70 och över 80 år i vissa rikare länder (se nedan). Således bakterieinfektioner som pesten (Y. pestis), och sjukdomar som kolera och tyfus förknippade med dålig hygien antas ha en återfallsfrekvens och omfattning som är relevant för massiva historiska utbrott. Spanska sjukan 1918-19 resulterade i avsevärd dödlighet pga sekundära bakterieinfektioner, som är mycket mindre benägna att återkomma sedan tillkomsten av moderna antibiotika. 

Ökning av förväntad livslängd i olika regioner under de senaste 250 åren, vilket visar dramatiska vinster under det senaste århundradet med förbättrade levnadsförhållanden, sanitet, kost och hälsoinsatser. Källa: UN WPP (2022); HMD (2023); Zijdeman et al. (2015); Riley (2005) – med mindre bearbetning av Our World in Data. https://ourworldindata.org/grapher/life-expectancy

För det andra, modellen misslyckas med att redogöra för tillkomsten av modern diagnostik som PCR, point-of-care antigen och serologitestning och genetisk sekvensering, och den förbättrade förmågan att registrera och överföra sådan information. Det antas alltså att ökningen av rapporteringen speglar en reell ökning av utbrottsfrekvensen snarare än att det i hög grad återspeglar förbättrad förmåga att upptäcka. Modellen förutsätter då en fortsättning på denna ökning under kommande år.

Med tanke på de enorma förändringarna inom medicin under de senaste 100 åren, och den fortsatta stadiga minskning i infektionssjukdomsdödlighet verkar de antaganden som ligger till grund för modellens förutsägelser osannolika. Även om framtida framsteg inom medicin är svåra att mäta, verkar det rimligt att anta att framstegen inom hygienpraxis, kost, boende, diagnostik, antibiotika och vacciner under det senaste århundradet kommer att fortsätta med ytterligare minskning av riskerna under kommande år. Även om antimikrobiell resistens kan förekomma, är det ett problem främst för endemiska infektioner mer än epidemiska, och framstegen inom antimikrobiella motåtgärder kommer att fortsätta.

Modellering av denna typ har blivit mycket inflytelserik i policyutvecklingen. När datorkraften ökar har det varit frestande att tro att prediktiv precision ökar. Men en modell med orealistiska antaganden och ingångsparametrar får helt enkelt ett osannolikt resultat på kortare tid. 

Som en akademisk övning kan modellering hjälpa till att ställa frågor som ska besvaras av seriös forskning. Men när den används felaktigt och överbetonas som en vägledning för politiken, riskerar den att avleda ekonomiska och mänskliga resurser från verkliga sjukdomsbördor till falska. Detta kommer att resultera i ökad dödlighet, eftersom utfall av nuvarande högt belastade endemiska infektionssjukdomar, som t.ex. malaria och tuberkulos, förblir starkt beroende av tillgången till officiellt utvecklingsbistånd (ODA, eller "utländskt bistånd"). ODA för näringsstöd, grundläggande för att förbättra hälsoresultaten, har sjunkit med 20 % under de senaste fyra åren. Baserat på förutsägelser inklusive den som diskuteras här, motsvarande nästan 50 % av ODA före Covid föreslås för pandemiberedning och insatser. Detta kommer att minska nödvändiga ingrepp på andra håll.

Tekniska framsteg har bidragit till att minska antalet infektionssjukdomar, inklusive dödlighet i pandemi. Ett missbruk av teknik genom olämplig användning av modeller skulle kunna göra många av dessa viktiga vinster omintetgjorda. I analogi bedömer vi inte sannolikheten för att överleva transatlantiska flygresor baserat på sannolikheten för att vingskydden ska slita sönder. Vi bör inte heller bedöma sannolikheten att överleva framtida pandemier utifrån den medeltida medicinens era.


Anmärkningar:

Hela rapporten finns på: https://essl.leeds.ac.uk/downloads/download/254/when-models-and-reality-clash-a-review-of-predictions-of-epidemic-and-pandemic-mortality

REPPARE-rapporter om pandemisk risk och finansiering för pandemiberedskaps- och insatsagendan finns på: https://essl.leeds.ac.uk/directories0/dir-record/research-projects/1260/reevaluating-the-pandemic-preparedness-and-response-agenda-reppare




Publicerad under a Creative Commons Erkännande 4.0 Internationell licens
För omtryck, vänligen ställ tillbaka den kanoniska länken till originalet Brownstone Institute Artikel och författare.

Författare

  • Brownstone Institute - REPPARE

    REPPARE (REevaluating the Pandemic Preparedness And REsponse agenda) involverar ett tvärvetenskapligt team sammankallat av University of Leeds

    Garrett W. Brown

    Garrett Wallace Brown är ordförande för Global Health Policy vid University of Leeds. Han är Co-Lead för Global Health Research Unit och kommer att vara direktör för ett nytt WHO Collaboration Centre for Health Systems and Health Security. Hans forskning fokuserar på global hälsostyrning, hälsofinansiering, stärkande av hälsosystem, jämlikhet i hälsa och uppskattning av kostnaderna och finansieringens genomförbarhet för pandemiberedskap och -respons. Han har bedrivit policy- och forskningssamarbeten inom global hälsa i över 25 år och har arbetat med icke-statliga organisationer, regeringar i Afrika, DHSC, FCDO, UK Cabinet Office, WHO, G7 och G20.


    David Bell

    David Bell är en klinisk och folkhälsoläkare med doktorsexamen i befolkningens hälsa och bakgrund inom internmedicin, modellering och epidemiologi av infektionssjukdomar. Tidigare var han direktör för Global Health Technologies på Intellectual Ventures Global Good Fund i USA, programchef för malaria och akut feber vid Foundation for Innovative New Diagnostics (FIND) i Genève och arbetade med infektionssjukdomar och samordnad malariadiagnostik strategi vid Världshälsoorganisationen. Han har arbetat i 20 år inom bioteknik och internationell folkhälsa, med över 120 forskningspublikationer. David är baserad i Texas, USA.


    Blagovesta Tacheva

    Blagovesta Tacheva är REPPARE-forskare vid School of Politics and International Studies vid University of Leeds. Hon har en doktorsexamen i internationella relationer med expertis inom global institutionell design, internationell rätt, mänskliga rättigheter och humanitär respons. Nyligen har hon genomfört WHO:s samarbetsforskning om pandemiberedskap och kostnadsberäkningar för insatser och potentialen för innovativ finansiering för att möta en del av denna kostnadsberäkning. Hennes roll i REPPARE-teamet kommer att vara att undersöka nuvarande institutionella arrangemang i samband med den framväxande pandemiberedskaps- och insatsagendan och att fastställa dess lämplighet med hänsyn till identifierad riskbörda, alternativkostnader och engagemang för representativt/rättvist beslutsfattande.


    Jean Merlin von Agris

    Jean Merlin von Agris är en REPPARE-finansierad doktorand vid School of Politics and International Studies vid University of Leeds. Han har en magisterexamen i utvecklingsekonomi med ett särskilt intresse för landsbygdsutveckling. På senare tid har han fokuserat på att undersöka omfattningen och effekterna av icke-farmaceutiska ingrepp under Covid-19-pandemin. Inom REPPARE-projektet kommer Jean att fokusera på att utvärdera antagandena och robustheten hos evidensbaser som ligger till grund för den globala pandemiberedskaps- och insatsagendan, med särskilt fokus på konsekvenser för välbefinnande.

    Visa alla inlägg

Donera idag

Ditt ekonomiska stöd från Brownstone Institute går till att stödja författare, advokater, vetenskapsmän, ekonomer och andra modiga människor som har blivit professionellt utrensade och fördrivna under vår tids omvälvning. Du kan hjälpa till att få fram sanningen genom deras pågående arbete.

Gratis nedladdning: Hur man minskar $2 biljoner

Anmäl dig till Brownstone Journal Newsletter och få David Stockmans nya bok.

Gratis nedladdning: Hur man skär $2 biljoner

Anmäl dig till Brownstone Journal Newsletter och få David Stockmans nya bok.