Мобильное приложение остановит эпидемию COVID-19

В условиях пандемии COVID-19 приоритетной задачей cтановится прекращение распространения вируса. Ученые из Оксфордского университета разработали алгоритм для эффективного решения этой проблемы и рассказали о нем в Science. В самом начале статьи они вводят термин «устойчивое подавление эпидемии» (sustained epidemic suppression), подразумевая сокращение эффективного репродуктивного числа R до значения меньше 1 с помощью изменения неиммунологических, то есть не связанных с вакцинацией условий передачи вируса в популяции. Одно из таких условий — изменение паттерна социальных контактов.

Ученые проанализировали литературные данные о путях передачи SARS-CoV-2 и выделили четыре категории трансмиссии: симптоматическая, досимптоматическая, асимптоматическая и трансмиссия в окружающей среде. По расчетам, от одной трети до половины случаев COVID-19 приходятся на трансмиссию по досимптоматической схеме, то есть на прямую передачу вируса от носителя, которая произошла до того, как у него развились заметные симптомы.

Далее авторы построили математическую модель заразности SARS-CoV-2 и оценили вклад каждой из категории. В модели использовались показатели ранней экспоненциальной фазы эпидемии COVID-19 в Китае. Значение R₀, полученное с помощью этой модели, было представлено как сумма величин R для каждой категории трансмиссии и равнялось 2. При этом для досимптоматической трансмиссии число R составило 0,9. Ученые создали веб-версию модели, где пользователи могут варьировать значения параметров и наблюдать за изменениями величин R.

Стандартные меры по предотвращению распространения инфекции — это изоляция пациентов с выраженными симптомами и отслеживание людей, с которыми они контактировали, для помещения их на карантин. Ученые смоделировали эффект от комбинации этих мер (эта модель также доступна в веб-интерфейсе). Видно, что чем больше времени проходит от выявления больного до оповещения тех, с кем он контактировал, тем хуже этот подход работает.

Традиционное отслеживание контактов вручную занимает слишком много времени, чтобы остановить эпидемию COVID-19. Решением проблемы может стать мобильное приложение, которое запоминает все контакты владельца смартфона и немедленно отправляет уведомление, если среди контактов был индивид с положительным тестом на SARS-CoV-2. В таком случае пользователь быстро примет решение о самоизоляции.

Авторы ссылаются на опыт Китая и Южной Кореи. Эти государства уже добились устойчивого подавления эпидемии. В Китае, например, в приложении формируется QR-код с информацией о контактах владельца телефона и рисках заражения, который необходимо сканировать при посещении общественных мест или проездов через контрольно-пропускные пункты. Однако повсеместное внедрение таких приложений поднимает вопрос о защите персональных данных.

Ученые предложили простой алгоритм для быстрого отслеживания контактов, использующий функционал обычного смартфона и учитывающий этические и законодательные тонкости. Ключевой фактор — мгновенная передача сигнала на центральный сервер и ответ от него. Положительные результаты тестов на SARS-CoV-2 должны передаваться на сервер через мобильное приложение. Пользователям, контактировавшим с больными, будут приходить рекомендации о карантине и физическом дистанцировании с сохранением анонимности инфицированных. Индивиды с симптомами смогут запросить тестирование через это приложение. Также приложение может работать как центральный хаб для доступа ко всем сервисам, связанным с COVID-19, к информационным ресурсам и инструкциям. Кроме того, жители на самоизоляции смогут запросить через приложение продукты питания или лекарства.

Авторы считают, что внедрение такого инструмента быстро поменяет картину развития эпидемии на более оптимистичную. Так, не будет задержки между подтверждением диагноза и оповещением контактов инфицированного, а интервал между оповещением и самоизоляцией станет минимальным.

Успешное использование приложения возможно только при доверии и поддержке со стороны общества, отмечают авторы. При внедрении необходимо учитывать следующие рекомендации: надзор со стороны открытого консультативного совета; согласование и публикация этических принципов, на основе которых будут приниматься меры по предотвращению распространения инфекции; использование прозрачного алгоритма, открытого для проверки; обмен знаний с другими государствами и т.д. Использование приложения не должно быть принудительным. Авторы считают, что с помощью алгоритма можно добиться устойчивого подавления эпидемии даже в том случае, если приложением воспользуется лишь часть популяции.

В заключение ученые пишут, что с пандемией можно справиться, и национальный карантин не должен длиться вечно. Необходимо срочно исследовать возможности цифрового контроля контактов инфицированных людей.