Flussi

aprile 7, 2020 by

Le condizioni per una rapida diffusione del virus SARS-CoV-2 sono state create durante gli ultimi decenni, in modo inconsapevole ma con accuratezza. Come è possibile, infatti, che un virus la cui presenza viene rilevata per la prima volta a fine dicembre del 2019 raggiunga l’Italia in poche settimane, generando un focolaio epidemico come quello che abbiamo osservato in Lombardia?

Lo so, girano tante voci sui complotti, il fatto che la malattia non sia provocata dal virus ma da radiazioni elettromagnetiche, untori che girano il mondo, potenze straniere maldestre che lanciano virus devastanti.

La realtà è deludente invece, più semplice, meno affascinante, ordinaria e terrificante. Vi invito a visitare due siti web: FlightRadar24 e MarineTraffic. Cliccate e andate a guardare le mappe. Questa sotto è una mappa copiata da FlightRadar24 nel pomeriggio del 7 aprile 2020, in piena pandemia, con traffico aereo ridotto.

Traffico aereo mappato sul sito FlightRadar24 il 7 aprile 2020.

Ciò che vedete è una mappa che rappresenta la posizione sul pianeta di un grande numero di veicoli, in questo caso aerei, in spostamento fra luoghi molto lontani fra loro, con a bordo del personale e dei passeggeri. Ogni essere umano che si trovi a bordo di uno di quei veicoli è idoneo a ospitare SARS-CoV-2 e a consentirne la riproduzione nelle proprie cellule. La probabilità che, in questo momento, su uno di quegli aerei in volo ci sia un soggetto infetto non è nulla. Se esaminate la mappa del traffico marittimo vi accorgerete che ci sono altre decine (centinaia) di veicoli in viaggio sul pianeta. Queste mappe non considerano le linee ferroviarie o le autostrade.

Facciamo un ragionamento, insieme. Nel XIX secolo, centocinquanta anni fa, prima dell’apertura del Canale di Suez ci volevano almeno 3 mesi per raggiungere l’Inghilterra partendo da Shanghai, settimana più, settimana meno. Il Canale accorciò il viaggio notevolmente, permettendo ai viaggiatori di spostarsi a velocità talmente elevata da impiegare circa 2 mesi per compiere questo percorso.

Ho appena usato un portale per la ricerca di biglietti aerei, ipotizzando un viaggio per Londra da Shanghai. Mi dice che con poco più di 300€ posso raggiungere Londra da Shanghai in circa 20 ore. Il prezzo è molto basso, dev’essere una grande offerta (grazie …), ma i tempi sono gli stessi di sei mesi fa.

Oggi possiamo impiegare 20 ore per muoverci fra Shanghai e Londra, contro 3 mesi del XIX secolo.

D’altro canto, nel XIX secolo uno scienziato cinese avrebbe impiegato almeno 3 mesi per fare arrivare a un collega inglese il suo resoconto su una nuova malattia. Il resoconto sarebbe arrivato contemporaneamente alla malattia, portata dai marinai della nave su cui aveva viaggiato la missiva.

Nel 2020 un ricercatore cinese impiega meno di un minuto per trasmettere a un collega inglese l’informazione. Non solo, se l’inglese ha domande, il cinese le riceverà in meno di un minuto e potrà rispondere immediatamente. Nel XXI secolo abbiamo efficienti protocolli per estrarre il RNA virale, trascriverlo in DNA, amplificare quel DNA e sequenziarlo o ibridarlo con sonde che ci permettano di rilevare la presenza delle sequenze che ci interessano. I protocolli possono essere trasmessi via mail in pochi secondi, così come la sequenza delle sonde.

Questa impressionante accelerazione nella capacità di trasmettere informazioni tuttavia non sembra però proporzionata rispetto alla capacità di spostamento degli umani potenzialmente infetti.

Per adottare misure di contenimento l’informazione del ricercatore cinese, in assenza di protocolli internazionali concepiti allo scopo, deve essere inoltrata per via ufficiale, dunque dal Governo della Repubblica Popolare Cinese ad ogni Governo degli altri paesi del mondo. Questa trasmissione si fa materialmente in secondi, ma preparare la comunicazione è faccenda delicata. Chi riceve la comunicazione, dopo secondi dall’invio, la deve vagliare e girare alle persone giuste, che saranno probabilmente il Primo Ministro e il Ministro competente per la sanità. Questi a loro volta trasmetteranno l’informazione agli organi tecnici, che la dovranno esaminare, quindi il Direttore dell’Organo Tecnico supremo dovrà telefonare al Primo Ministro e dirgli “Signore, è opportuno alquanto agire”.

Nel frattempo saranno passate più delle 20 ore necessarie perché un individuo infetto abbia volato dalla Cina all’Inghilterra e nessuno saprà che è arrivato, dove sia stato, chi fosse con lui sull’areo. Mentre le strutture tecniche e politiche dei due paesi svolgono il normale protocollo di comunicazione, che richiede oggi meno di 24 ore invece di 3 mesi, il virus è già arrivato.

Questo ci fa capire, spero in modo chiaro, che la meravigliosa possibilità di spostarci sulla superficie del pianeta Terra, volando velocemente e ad un costo piuttosto basso, non è solo fonte di gioia, ma anche di rischio.

E’ bellissimo viaggiare e poterlo fare in tempi ristretti è fantastico. Ve lo dice uno che aveva la fidanzata a 830 km da casa.

L’altra faccia della medaglia è che un virus, capace di provocare una malattia, con sintomi anche molto gravi, che abbia un tempo di latenza fra contatto e manifestazione dei sintomi di alcuni giorni, può circolare senza incontrare ostacoli, spostandosi per molte migliaia di chilometri in poche ore, ovvero prima che i primati con pollice opponibile e corteccia cerebrale molto sviluppata siano in grado di rendersene conto.

Molti dicono che nulla tornerà come prima. Sono d’accordo. Non potremo continuare a essere ingenui e spensierati nel nostro spostarci rapidamente attraverso il globo. Ma non sono dell’idea che sia necessario tornare a viaggi di tre mesi, che sono ben più lunghi di una quarantena efficace. Non dovremo compartimentare perennemente il pianeta e rinchiuderci in recinti. Sarebbe una soluzione infantile e forse inefficace.

Quello che la pandemia di CoViD-19 ci suggerisce è che il nostro sistema di rilevamento delle malattie e di risposta rapida deve essere adeguato alla velocità di spostamento degli umani sul pianeta. Dobbiamo tentare di individuare tutte le potenziali sorgenti di patogeni in circolazione e vigilare, in modo da rilevare tempestivamente la comparsa di un nuovo virus, o ceppo di batteri, o funghi o qualunque altro organismo capace di provocare danni all’organismo dell’uomo o degli altri esseri viventi.

Abbiamo enormi capacità di comunicazione, abbiamo laboratori sparsi su tutto il pianeta, possiamo crearne altri con un costo che, diviso fra tutti i paesi, è ridicolo.

Ricordiamoci degli errori commessi fino ad oggi: abbiamo portato SARS-CoV-2 su tutto il pianeta, abbiamo consentito la diffusione di Xylella fastidiosa, abbiamo permesso la diffusione di Aphanomyces astaci, quella di Pseudogymnoascus destructans. Alcune delle specie che abbiamo portato in giro per il mondo provocano malattie letali per l’uomo, altre per animali che alleviamo o piante che coltiviamo, altre ancora lo sono per specie che fanno parte di ecosistemi naturali il cui funzionamento ci permette (spesso senza che ne siamo coscienti) di vivere su questo pianeta piccolo e affollato.

Possiamo organizzarci, tutti insieme, per ridurre il rischio che la prossima pandemia sia peggiore di questa. Il resto, mi sembra molto meno importante.

CoViD-19 e dati

marzo 29, 2020 by

Questa mappa rappresenta la variazione del numero di casi rilevati di CoViD-19 per mille abitanti nelle Provincie dell’Italia fra il 27 e il 28 marzo 2020.

Come l’ho creata? Ho prelevato i dati dal repository GitHub COVID-19 (https://github.com/pcm-dpc/COVID-19) dove vengono caricati ogni giorno gli aggiornamenti. I dati di popolazione sono stati prelevati dal sito web dell’ISTAT e sono aggiornati al 1 gennaio 2020 (https://www.istat.it/it/popolazione-e-famiglie?dati). Lo anche lo shapefile con le geometrie delle provincie è stato prelevato dal sito web dell’ISTAT.

Innanzitutto ho allineato i nomi e i codici delle singole unità geografiche (Provincie), perché pur essendo banche dati gestite da organi tecnici dello Stato, non c’è (mai!!) concordanza nella grafia dei nomi. Questo problema è ricorrente quando si usano diverse banche dati e posso garantirvi che c’è da diventare matti a volte. Ad ogni modo, in questo caso è stato relativamente facile.

A questo punto ho sottratto il numero di casi del 27 marzo da quello dei casi del 28 marzo per ogni provincia, l’ho diviso per il numero di abitanti e moltiplicato per mille. Ho importato la tabella così ottenuta in un progetto GIS creato usando QGIS 3.4 e ho collegato il file delle geometrie (Provincie) con quello dei dati (la tabella) attraverso un normale join. Ho quindi creato una scala di colori classificando le densità di casi / 1000 abitanti in intervalli a cui ho associato dei colori evocativi. Blu variazione negativa (diminuiscono i casi), verde piccolo aumento, rosso aumento più grande. Non esiste una scala colori standard e quindi potrete vedere migliaia di mappe con colori diversi, ma col medesimo significato se i dati sono gli stessi e l’elaborazione è uguale.

La mappa ci dice quali sono le zone in cui l’incremento dei casi è maggiore o minore in relazione alla popolazione. Se avessi mappato solo l’aumento di casi, è ovvio che nelle zone più popolose avremmo numeri più elevati. Questo sarebbe utile per capire quali siano le zone dove bisogna inviare più aiuti, ma non ci direbbe quale probabilità ci sia che un “sano” diventi “caso”.

Difficoltà incontrate:

Ho un dubbio relativo al significato di “totale casi”. Inizialmente pensavo che quel numero rappresentasse il numero totale cumulativo di casi rilevati da inizio periodo di osservazione. In tal caso, il numero deve essere sempre maggiore o uguale a zero. Invece nel calcolo ho scoperto che in Provincia di Savona il valore per il 28 marzo è inferiore a quello per il 27 marzo. Ovviamente questo non è possibile nel caso di un cumulo. Io ho riportato in cartografia il risultato del calcolo e sul file readme del repository il campo “totale casi” viene descritto semplicemente come “Totale casi positivi”. Questa denominazione viene usata per le Regioni allo scopo di indicare il numero cumulato di casi.

Ho notato che ci sono dei piccoli errori territoriali, ad esempio la Provincia di Udine non comprende, nella cartografia, il Comune di Sappada, che pure è entrato a farne parte.

Biosicurezza e tamponi

marzo 25, 2020 by

Ogni analisi permette di capire cosa è successo fino al momento in cui si esegue. Poi?

Se andassi in un campo qui vicino casa (cosa che farei se non ci fosse l’isolamento antivirus) potrei rilevare la presenza di un certo numero di specie di piante. Tornerei a casa e scriverei ad esempio “in questo campo c’è Cynodon dactylon con una copertura del 23%”.

Domattina potrebbe arrivare il proprietario del campo ad arare. Domani sera non ci sarebbe più una copertura del 23% di Cynodon dactylon (anche se sappiamo bene che la gramigna si farà viva di nuovo e prospererà).

Se oggi facessi un prelievo mediante tampone sulle mucose del soggetto A1 e analizzassi il campione, alla ricerca del RNA di SARS-CoV-2, potrei trovarlo o meno. Se lo trovassi, sarebbe molto probabile (moltissimo) che il soggetto A1 sia portatore del virus e che questo si stia riproducendo nelle sue cellule. Se non lo trovassi, potrei dire che al momento del prelievo era poco probabile che A1 stesse ospitando il virus. Posso parlare solo del momento in cui ho fatto il prelievo con tampone.

Nota la differenza fra le due affermazioni.

Che cosa posso dire di A1 dopo un’ora dal prelievo? E dopo un giorno? Dopo due, cinque, dieci? Posso dire che la sua probabilità di ospitare SARS-CoV-2 sarebbe ancora bassa (molto bassa) se A1 non incontrasse soggetti portatori o non classificati.

Non classificati?

Si. Finché non eseguiamo un’analisi del campione prelevato mediante tampone, non abbiamo assolutamente idea di quale sia lo stato di un altro soggetto, ad esempio la signora B17, che con un nome così può radere al suolo un paese.

La signora B17 è come il gatto di Schroedinger. Finché non faccio il prelievo e analizzo il campione, per quanto ne so, può portare il virus o meno.

Molti in Italia stanno invocando “tamponi per tutti”. Questo avrebbe un enorme interesse per il calcolo dell’incidenza del virus SARS-CoV-2 all’interno della popolazione nel momento t1. Diciamo il 25 marzo 2020 alle ore 18:00.

Ma tutta sta gente, a cui abbiamo fatto il prelievo, cosa farà dopo? Se faranno i bravi, staranno tappati in casa e non incontreranno nessuno che non appartenga alla loro normale cerchia familiare. In questo momento mia moglie e io siamo soggetti non classificati, ma possiamo dire che assai probabilmente il nostro stato è identico, perché viviamo nella stessa casa e non rimaniamo a metri di distanza l’una dall’altro. Siamo stati bravi, abbiamo adottato tutte le precauzioni possibili dettate da un biologo che ha letto un sacco di articoli sul virus, tuttavia siamo due (adorabili) gattini di Schroedinger, dal punto di vista sanitario.

Fare prelievi con tampone a 1000 individui ci permetterebbe di classificarli fra “infetto” e “non infetto” al tempo t1. Ma non ci permetterebbe di affermare che gli indenni siano ancora tali più tardi: non sapremmo quale sia il loro stato al tempo t2. Dipenderà da chi avranno incontrato e come.

Sapete cosa facciamo nella gestione della fauna ittica? Da molti anni seguiamo delle regole molto semplici per contrastare la diffusione delle malattie dei pesci. Ad esempio classifichiamo gli allevamenti di pesci e i fiumi. Dove non troviamo la malattia che ci preoccupa, dopo avere esaminato un certo numero di pesci per un po’ di volte, dichiariamo che quella zona o allevamento sono indenni dalla malattia. Quella malattia lì non c’è e noi sappiamo cosa fare per non portarla: bisogna compartimentare. In una zona o allevamento indenne non si portano pesci non classificati. Un pesce non classificato potrebbe essere sano, malato o portatore della malattia e, se così fosse, andrebbe a farsi benedire la sicurezza del nostro spazio. Si ammalerebbero tutti gli altri pesci e inizierebbero a morire, a migliaia. L’ho visto accadere nella mia carriera.

Questo è un principio basilare di biosicurezza!

La cosa più intelligente da fare è iniziare a costruire a poco a poco delle zone sicure, dove tenere gli individui sani e non portatori della malattia. In questo modo avremo una certezza. Nel caso della pandemia di CoViD-19 è evidentemente troppo tardi per creare zone indenni estese. Abbiamo tentato di fare il contrario, ovvero compartimentare in modo da circoscrivere i focolai. Ci abbiamo provato, ma fuori dalla prima Zona Rossa c’erano già, fra i milioni i persone non classificate, portatori del virus e (forse) anche malati.

Alt, caro criticone sapientone, a quel punto non era possibile fare altrimenti, non sapevamo niente. No, non c’è un gruppo di saggi spaziali che sapeva tutto. E no, ti ho appena spiegato perché non aveva senso fare 60,5 milioni di analisi, sempre ammesso che esistessero talmente tanti laboratori da potere analizzare 60,5 milioni di campioni, meglio se due volte, arrivando a 121 milioni di analisi in poche ore. Neanche nei film di fantascienza ci riescono.

Quindi, ripetiamo il mantra: RESTA A CASA, adotta la compartimentazione più possibile. Non sei un soggetto classificato, muoviti con cautela e adotta tutte le misure per ridurre il rischio di ricevere il virus. La nostra arma, al momento, è fatta di pazienza e precauzioni.

Mascherine

marzo 20, 2020 by
Capiamoci, non sono un medico, né un infermiere, ma qualcosa sulla protezione da sostanze tossiche e agenti patogeni l’ho dovuto studiare (e mettere in atto).
Sono preoccupato a causa dell’uso disinvolto delle mascherine del cavolo che vedo in giro. C’è in circolazione tanta gente che non conosce la differenza fra una mascherina per sé e una per gli altri. Leggi il seguito di questo post »

Correlazioni

marzo 17, 2020 by

C’è una curiosità che mi rode in questi giorni: la frequenza dei casi gravi di CoViD-19 è correlata con l’esposizione ad atmosfera inquinata nei mesi o anni precedenti al contagio?

Ovvero: dei polmoni già provati da condizioni sfavorevoli, sono più vulnerabili alla “superinfiammazione”?

Lo sapremo solo esaminando i dati epidemiologici. Per quanto possa sembrare ragionevole, un’ipotesi rimane tale finché non viene trovata conferma nei dati. Chi la spaccia per verità è un furfante.

Per ora dunque rimane una curiosità.