Zinātnes vārdā

Digitālā lauksaimniecība. Saruna ar Oskaru Javu

Zinātnes vārdā

Kosmoss. Zinātne, skaistums un atkritumi

Epidemioloģija: vīrusi, līknes, matemātika, modeļi, Kembridža, skola, Āfrika, Oksforda

Epidemiologs Trojanskis doktorantūras studijās Oksfordā meklēs nākamo koronavīrusa celmu

"Lai arī mans mīļākais mūsdienu domātājs saka, ka nevajag prognozēt nākotni, mani šī doma ļoti aizrauj. Tas ir mans tāds filozofa akmens," saka Kembridžas Universitātes absolvents Ņikita Trojanskis, kurš nule uzsācis vīrusa evolūcijas studijas Oksfordas Universitātes doktorantūrā. Savā pētnieciskajā darbā viņš meklēs nākamo koronavīrusa celmu. Savukārt tiem, kas apsver iespēju kļūt par epidemiologiem, viņš Latvijas Radio 6 Latvijas Universitātes "Radio NABA" raidījumā "Zinātnes vārdā" uzsver, ka ceļš uz to ved caur matemātiku un fiziku, nevis medicīnu vai socioloģiju. Ar Ņikitu Trojanski sarunājas Ivars Austers.

Ivars Austers: Kas īsti ir epidemioloģija?

Ņikita Trojanskis: No eksaktajām zinātnēm epidemioloģija atšķiras ar to, ka tajā ir ļoti daudz terminu, kas nav pat definējami, piemēram, nav definīcijas, kas ir epidēmija.

It kā izklausās muļķīgi, bet epidēmija ir tas, ko epidemiologi par tādu nosauc.

Tas ir lēmums par brīdi, kurā slimības paliek tik daudz, lai to tā nodefinētu, taču atkarībā no slimības saslimšanas gadījumu īpatsvars uz 100 tūkstošiem iedzīvotājiem var būt ļoti dažāds, piemēram, poliomielīta gadījumā varētu pietikt ar vienu vai diviem gadījumiem valstī, lai to sauktu par epidēmiju, bet gripas gadījumā šis skaitlis būs augstāks, jo no poliomielīta mēs baidāmies daudz vairāk nekā no gripas.

Epidemioloģija ir mikslis starp eksaktajām zinātnēm – matemātiku, dažreiz fiziku, spēju modelēt sarežģītus procesus pēc iespējas vienkāršākā valodā, un sociālo zinātni, jo vīrusu, baktēriju,  sēnīšu nodošana notiek sociālo kontaktu ceļā. Domājot par ierobežojumiem, profilaksi un vakcināciju, mums vienmēr jāanalizē, kā cilvēki reaģēs uz to vai citu priekšlikumu, tāpēc epidemioloģija ir īstā zinātne cilvēkiem, kas ir eksaktie, bet kuriem arī patīk domāt par tādiem sarežģītiem sociāliem, antropoloģiskiem procesiem. Viens no maniem lieliem secinājumiem, ko esmu ieguvis šo divu gadu laikā, ir tāds, ka ļoti liela ietekme, daudz lielāka nekā daudzi domā, ir tam, kādus signālus sabiedrībai aizsūta politiķi.

Kad mūsdienu izpratnē sākās šāda datu vākšana, interpretēšana par slimībām?

Mēs ļoti ilgi nezinājām, kas ir tas infekciozais aģents. Vēl ne tik senos laikos, līdz kādam 18. gadsimtam uzskatīja, ka katram cilvēkam ir raksturīgs savs ēteris, kas satur sevī lielāku vai mazāku predispozīciju pret kaut kādu infekciju. Tikai vēlāk ar Pastēra un citu zinātnieku palīdzību mēs sapratām, ka ir kaut kādi mikroorganismi, kas patiesībā šo saslimšanu izraisa. Interesantā kārtā pirmais epidemiologs bija 18. gadsimta britu zinātnieks vārdā Džons Snovs, redzot, ka Londonā arvien vairāk cilvēku sāk slimot ar holēru, un tajos laikos no tās daudzi mira, nolēma uz kartes apskatīties, kurās vietās ir visvairāk saslimušo. Tad izrādījās, ka tās mājas, kur cilvēki daudz slimo ar holēru, atrodas ļoti tuvu ūdens pumpjiem. Snovs ieteica noņemt pumpju rokturus, un kad tas tika izdarīts, holēras izplatība beidzās. No tā viņš secināja, ka rokturis ir virsma, caur ko tiek nodota šī infekcija, un šis gadījums ir pirmais epidemioloģiskās politikas piemērs.

Kādas lietas šobrīd ir epidemioloģijas uzmanības lokā? "Google Scholar" redzams, ka pēdējos gadus lauvas tiesa pētījumu ir par kovidu, tas pats par sevi, un tad ir citas infekcijas slimības, bet diezgan maz, ko mēs varētu saukt par psihiskām slimībām.

Epidemioloģija tāpat kā visas citas zinātnes ir diskursa ķīlniece. Tad, kad mēs daudz runājam par kovidu, pieaug interese par citām respiratorām slimībām, tik daudz kā nekad agrāk runājam par gripu. Tad parādījās pērtiķu bakas, kas it kā nav tik bīstamas, bet, protams, tās uzreiz aizņem visu ēteru, jo infekcijas mūs uztrauc.

Mani pašu visvairāk interesē infekcijas, it īpaši tā saucamās melno gulbju infekcijas, man patīk aizraut savu prātu ar retajiem notikumiem, kurus nevar prognozēt, jo tie var gadīties reizi 100 vai 200 gados.

Drīzāk tas, ko mēs varam darīt, lai padarītu mūsu sabiedrību noturīgu pret tiem melnajiem gulbjiem, ir nevis mēģināt prognozēt, kad un kas notiks, bet gan uztaisīt mūs par tādu anti trauslu sabiedrību – lai esam gatavi tam, ka kaut kas var notikt, piemēram, mums ir pietiekami daudz masku, kā tas bija Somijā, kas, manuprāt, bija vienīgā valsts pasaulē, kurai nebija jāiepērk papildu aizsarglīdzekļi. Mums ir jau puslīdz gatavas vakcīnas, un ir projekts, lai taisītu vakcīnas pret vīrusiem, kas vēl nav iekļuvuši cilvēku populācijā, bet kaut kad varētu iekļūt, un mums ir stipra veselības sistēma.

Droši vien ironisks jautājums, bet vai epidemioloģija mēģina kaut ko saprast arī attiecībā uz slimām sabiedrībām politiskā nozīmē?

ASV liberālajā nometnē ir bijuši mēģinājumi izmantot epidemioloģiskās modelēšanas metodes, lai paskatītos, kā populistiski saukļi izplatās internetā, tātad populisms ir infekcija.

Šis, man šķiet, ir interesants virziens, mēs sakām "went viral" (no angļu valodas – "izplatījās kā vīruss"), te iekļauta vīrusa ideja.

Jā, un britu zinātnieks Ričards Dokinss pamēģināja skatīties uz idejām kā uz vīrusu. Es tomēr domāju, ka idejas nevajadzētu salīdzināt ar infekcijām, jo pēc infekcijas tev parasti ir imunitāte, pēc idejas tu diezgan bieži paliec ar to apsēsts, tā ir atšķirība.

Kā ir ar lielajiem datiem, man šķiet, ka tā ir tā lieta, kurai tu pēdējā laikā esi pievērsies, kopā ar matemātiķi Aigaru Langinu izstrādājot līknes. Ko jūs izmantojāt, un kādi tur ir tie principi, jo man tā šķiet interesanta lieta, kura ir nozīmīga ne tikai epidemioloģijā.

Mana filozofija ir šī modelēšanas joma, un tuvākos gadus gribētu strādāt procesu modelēšanā. Vai tie būtu epidemioloģiskie vai kādi citi procesi, un tie balstās uz diviem citātiem. Einšteins reiz teicis frāzi, no kuras lielākā daļa zina tikai pirmo daļu: "Visam jābūt tik vienkāršam, cik vien iespējams, bet ne vienkāršākam" – ka var primitivizēt un reducēt līdz noteiktam punktam, kuru pārkāpjot, modelis paliek tik neprecīzs, ka no tā vairs nav nekādas jēgas. Tātad mums jāatstāj nepieciešamais komplicētības slānis. Un otra frāze pieder matemātiskās modelēšanas pamatlicējam Džordžam Boksam, kurš teicis: "Visi modeļi ir nepareizi, bet daži no tiem ir lietderīgi". Un tāpēc mērķis ir uztaisīt lietderīgu modeli, kas atbild uz pareizi un precīzi uzdotu jautājumu.

Kopā ar Aigaru Krīzes padomei uz 2021.gada 5. oktobri 60 vai pat 48 stundu laikā sagatavojām to, ko sauc epidemioloģisko modeli, lai saprastu dinamiku un to, kā izvairīties no nāves gadījumu pieauguma ar lokdauna palīdzību. Īsumā – mēs iztēlojāmies visu Latvijas sabiedrību, divus miljonus iedzīvotāju, kur katrs ir iedalīts vienā no trīs kategorijām – inficētie, pret infekciju uzņēmīgie, kas vēl var inficēties, un izslimojušie, tātad imūnie. Un pēc tam mēs sarežģījām.

Mūsu mērķis bija kvantificēt, pirmkārt, cik daudz cilvēku nonāks slimnīcās, lai prognozētu, kurā brīdī Latvijas slimnīcu kapacitāte tiks pārsniegta.

Nodefinējām visas iespējamās kategorijas, kādas var ieņemt cilvēks, un cilvēks tajā brīdī var ieņemt tikai vienu no tām, un arī nodefinējām, kā notiek plūsma no vienas kategorijas uz otru, piemēram, infekcijas izplatības visaugstākajā punktā ļoti ātri cilvēks no uzņēmīgās grupas kļūst par inficēto, jo ļoti daudz vīrusa nozīmē, ka var ļoti viegli inficēties, bet savukārt no inficētas klases jebkurā laikā cilvēki ar aptuveni vienādu ātrumu kļūst par tiem, kuri ir izveseļojušies. Un šādi nodefinējot visas šīs likumsakarības, mēs palaižam to datorprogrammu, kas caur vairākām iterācijām uzmodelē šos saslēgtos laukus.

Rezultātā līdz janvāra beigām modelis diezgan precīzi, precīzāk nekā britu, spāņu vai franču modeļi aprakstīja tuvāko nākotni. Un tad pienāca janvāris, kad mūsu modelis aizgāja diezgan greizi, mēs neprecīzi noprognozējām slimnīcu noslodzi omikrona vilnī. Mēs diezgan precīzi aprakstījām gan saslimstību, gan hospitalizācijas deltas variantam no oktobra līdz decembrim, arī saslimstību omikronam mēs noprognozējām precīzi. Atceros vienu brīdi, kad mūs visi sauca par muļķiem, nevarēja noticēt, ka Latvijā būs 30 tūkstoši gadījumu dienā. Man arī, protams, tas šķita neticami, jo nav cilvēces vēsturē nevienas infekcijas, kas novestu pie tādiem skaitļiem. Masalas ir vienīgā slimība, kas ir lipīgāka par omikronu, bet masalas daudz lēnāk izplatās, kamēr omikrons var saslimdināt 60% no valsts viena mēneša laikā.

Kad tu beidzi Kembridžu, biji viens no pašiem labākajiem studentiem, trešais no 150? Un tev bija laikam labākais darbs.

Jā, man paveicās ar manas disertācijas vadītāju. Mēs izpētījām ebolas epidēmijas gadījumu un konkrēti to, kas bija tas galvenais iemesls, kāpēc notika novēlošanās un atļāva vīrusam izplatīties tik tālu un ko mēs varētu nākamreiz labāk darīt. Var teikt, ka ar pandēmijām sāku savu karjeru epidemioloģijā, un ar tām arī turpināšu.

Ebolu jau ar kovidu diezgan lielā mērā salīdzināja, vismaz no sākuma tur diezgan daudz ko centās mācīties.

Centās, jā, bet situācija pilnīgi atšķirīga, jo galvenā vīrusa raksturiezīme no epidemioloģiskā skatu punkta ir, ka ebolu mēs nododam caur saskari ar šķidrumiem, bet kovidu saņemam no gaisa. Par ebolu mans lielais secinājums bija, ka mēs ļoti daudz mēģinājām ar starptautisku palīdzību ebolu ierobežot, tur sūtījām amerikāņu, eiropiešu mediķu grupas, bet galvenais laika aiztures nobīdes avots bija tas, ka Āfrikas valstis, kur tas viss notika – Gvineja, Sjerraleone un Libērija – pārāk vēlu pamanīja, ka vispār sākusies epidēmija, ka cilvēki mirst no kaut kā jauna, un tajā brīdī jau bija par vēlu. 88% no gadījumiem Āfrikā, kad cilvēks atnāk ar drudzi pie ārsta, noklusējuma diagnoze ir malārija, un tā tas ir jau vismaz 50 gadus, lai arī malārijas ir palicis mazāk. Tā kā būtu jāpamainās šiem protokoliem. Un tāpēc varbūt jātiek vaļā no tādas koloniālās prizmas – mēs palīdzēsim tiem afrikāņiem, ja kaut kas notiks, bet vairāk jāattīsta viņu vietējā kapacitāte, spēja monitorēt slimības, identificēt jaunas.

Visticamāk, pandēmijas vēl nāks, un pastāv iespēja, ka tās varētu rasties tieši Ķīnā, Āfrikā zem Sahāras tuksneša un Meksikā.

Un tāpēc, ja tur parādīsies jauns vīruss, kas iegūts no dzīvniekiem, tad mums tas jāpamana, pirms tas inficē desmitiem tūkstošus cilvēku, tad mēs vēl varēsim paspēt.

Šobrīd tu esi Oksfordas Universitātes doktorants vīrusa evolūcijā. Vai tev ir skaidrs, ko tu pētīsi, un vai tas ir nepieciešams, stājoties doktorantūrā Oksfordā?

Jā, ir nepieciešams uzrakstīt pētniecisku projektu, pieteikumu. Es diezgan netīšām nokļuvu gan doktorantūras ceļā, gan Oksfordā. Decembrī sapratu, ka man nedaudz visa ir par daudz un kaut kas jāmaina dzīvē.

Tviterī pamanīju čali, kuram tāpat kā man patīk paprovocēt vai iztaisīt to, ko sauc par šitstormu, ka viņam brūk virsū, un es redzu, viņš ir Oksfordas profesors!

Es uzrakstīju, vai mēs varētu papļāpāt par kovidu, viņš atbildēja: "Sazvanāmies pēc 30 minūtēm". Lai arī mans mīļākais mūsdienu domātājs saka, ka nevajag prognozēt nākotni, mani šī doma ļoti aizrauj. Tas ir mans tāds filozofa akmens. Un sarunā atklājās, ka profesora un manas intereses ļoti pārklājas. Kā mēs varam uzzināt, kurā virzienā daba pakustēsies, jo evolūcija varbūt ir viens no stohastiskākajiem, haotiskākajiem dabas spēkiem, un mēs kopā izdomājām veidu, kā, cerams, var noprognozēt, kas būs nākamais koronavīrusa celms cilvēku populācijā pēc pusgada, gada, diviem gadiem. Un, ja to var izdarīt, tad mēs jau varam laicīgi sākt gatavot vakcīnas, varam laicīgi sākt monitorēt šīs konkrētās mutācijas, kas aprakstīs šo celmu, lai mēs zinām, kur tas parādīsies, un varbūt laicīgi varam novērst globālo izplatību. Nu tad es pieteicos, viņi mani pieņēma, un oktobrī es sāku savu ceļu doktorantūrā.

Tagad tev būs jādzīvo Oksfordā un jāstrādā laboratorijā?

Es teiktu, ka esmu brīvmākslinieks. Man ļoti nepatīk sēdēt uz vietas, un es ceru, ka varēšu kā tāds ceļojošais akmens pārvietoties pa Lielbritāniju, varbūt arī Norvēģiju, kur man ir draugi, arī Latviju. Bet ir kaut kādi arhaiski noteikumi Oksfordā, jo gan Oksfordā, gan Kembridžā lepojas ar to, ka tur statūtos ir ierakstītas tik absurdas lietas, kuras jāievēro vienkārši, lai atšķirtos. Tur ir aprakstīts, ka, lai pabeigtu doktorantūru, vismaz trīs gadus jādzīvo viena kilometra attālumā no vienas vecas baznīcas centrā, ja tu dzīvo tālāk, tad tu tur nepabeigsi doktorantūru. Bet es ceru, ka varēšu neievērot šo noteikumu.

Man šķiet, ka lielā mērā arī tavas darbības dēļ epidemioloģijas popularitāte ir uzplaukusi. Kā tu ieinteresētu jaunos pievērsties šai jomai?

Es varbūt tagad pateikšu kaut ko nepieklājīgu, bet šovasar nonācu pie secinājuma, ka, ja paņemsim divus kaut kādus priekšmetus, kā ārpolitika un astrofizika, un iedosim pusgadu pamācīties ārpolitikas kursu astrofiziķim un ārpolitikas studentam astrofizikas kursu un liksim nokārtot eksāmenus, esmu pilnīgi pārliecināts, ka astrofiziķis nokārtos uz septiņi vai astoņi, ārpolitiķis nokārtos uz apaļu divnieku, jo,

manuprāt, lai arī mēs visas saucam par zinātnēm, bet nedaudz atšķiras cīņa par dziļumu jeb kaut kur var liet ūdeni desmitiem reižu vairāk.

Varbūt es šādi tagad aizskaršu pusi no pētniekiem Latvijā, bet ar to es gribu pateikt – ja jums patīk matemātisks veids, kā aprakstīt realitāti, tad mācieties matemātiku, fiziku, sliktākajā gadījumā ķīmiju un bioloģiju, un tad jūs atradīsiet izeju uz epidemioloģiju, ja jums tā patīk.  Neejiet mācīties medicīnu vai socioloģiju, lai kļūtu par epidemiologu.

Kļūda rakstā?

Iezīmējiet tekstu un spiediet Ctrl+Enter, lai nosūtītu labojamo teksta fragmentu redaktoram!

Iezīmējiet tekstu un spiediet uz Ziņot par kļūdu pogas, lai nosūtītu labojamo teksta fragmentu redaktoram!

Vairāk

Svarīgākais šobrīd

Vairāk

Interesanti