Il rischio “seconda ondata” è reale, gli studi lo confermano: esclusa una riapertura totale

Abbiamo sperato di riaprire tutto. Dalle nuove indicazioni per la “fase 2” ci si attendeva delle scelte che mirassero verso una ripartenza senza mezzi termini, ma così non è stato. In molti se ne sono chiesti la ragione sottostimando, talvolta con un velo polemico, i potenziali rischi. Analizzando alcuni studi e i documenti che hanno supportato la scelta, cerchiamo di far più chiarezza su quali siano state le ragioni che hanno escluso una riapertura totale. Allo stesso tempo, cerchiamo di fornire qualche ipotesi su cosa accadrebbe prolungando il lock-down per un periodo ancora maggiore. In entrambi i casi la preoccupazione è la medesima, ed è reale: una tanto discussa e temuta “seconda ondata“.

Una seconda ondata prevista già mesi fa

Partiamo da un lavoro dell‘Imperial College di Londra, noto per essere stato lo studio che è piombato come un secchio d’acqua ghiacciato sulle teste di Boris Johnson e Donald Trump. I due leader erano orientati verso un approccio senza rigide misure di distanziamento, mirando a una sorta di “immunizzazione di massa”. Le conclusioni della previsione sono severe, e ci proiettano verso un’evoluzione ancora verosimile e che giustifica la cautela nei confronti di un’immediata ripartenza.

Previsione a 18 mesi dell'Imperial College di Londra
Fonte: Imperial College di Londra – Andamento epidemico a 18 mesi

Lo studio, che si riferisce alla popolazione britannica, ci mostra come in un periodo di diciotto mesi si potranno avere delle riattivazioni cicliche dell’epidemia. L’obiettivo è evitare una risalita troppo brusca che possa mettere in crisi gli ospedali e precludere le cure ad alcuni pazienti. Si potrà capire quando (ri)chiudere sulla base dei flussi in ingresso nei reparti di terapia intensiva, indice reale della diffusione del virus nella popolazione. Almeno finché non verranno sviluppati strumenti terapeutici in grado di dare, finalmente, una conclusione al fenomeno.

Il Comitato Tecnico Scientifico ci mette di fronte alla realtà

Un documento del CTS, emerso poco dopo la presentazione delle nuove misure di contenimento (“fase 2”), lascia spazio a pochi dubbi. Il comitato taglia corto sulla riapertura delle scuole. Infatti, “aumenterebbe in modo significativo il rischio di ottenere una nuova grande ondata epidemica con conseguenze potenzialmente molto critiche sulla tenuta del sistema sanitario nazionale”.

Il comitato analizza varie ipotesi, tra cui anche quella di una riapertura totale: manifattura, settore edile, commercio, ristorazione, settore alberghiero e togliendo i limiti ai contatti sociali, alle possibilità di spostamento e alle capacità dei mezzi di trasporto ma mantenendo le scuole chiuse e il telelavoro lì dove possibile. Saremmo comunque proiettati verso uno scenario disastroso con un picco di oltre ottantamila ricoverati in terapia intensiva orientativamente nel mese di Settembre. Ciò determinerebbe un alto numero di decessi. Riaprire le scuole e tornare integralmente al lavoro aprirebbe ad uno scenario ancor più disastroso, anch’esso analizzato nello studio. Ciò ci fa apparire più chiaro comprendere come difficilmente si potrà avere “tutto e subito”.

La soluzione sta nel tenere sotto controllo l’R0: “indice di contagiosità”

Si discute molto dell’indice R0 che rappresenta il numero di persone contagiate in media da un singolo infetto. L’obiettivo è mantenerlo a valori inferiori o comunque prossimi ad 1. Valori superiori, come si evince dalle oltre novanta simulazioni presentate nel documento, avrebbero un impatto notevole e a tratti drammatico sul sistema sanitario nazionale.

Aumento R0 in caso di riapertura scuole
Fonte: Documento del CTS- Aumento R0 in caso di riapertura delle scuole

Riaprire le scuole con l’impostazione tradizionale farebbe schizzare R0 a livelli difficilmente gestibili del SSN. Il rischio sarebbe quello di creare dei cluster epidemici familiari che potrebbero far ripartire il contagio in scala nazionale.

Effetto della riapertura di alcuni settori
Fonte: Documento del CTS – Effetto della riapertura di alcuni settori

Una delle possibili soluzioni per far ripartire le attività produttive ed evitare (nuovamente) il collasso della sanità prevede una riapertura parziale che però impone dei limiti cautelativi sull’età, con delle limitazioni nei trasporti e nella circolazione. Tutto ciò nell’ipotesi di un’efficienza di protezione (non certa secondo il comitato) da parte delle mascherine. Il governo ha di fatto seguito quest’indicazione, senza però imporre limiti sull’età.

La soluzione non è neanche restare chiusi per sempre

L’ipotesi di prolungare delle restrizioni estese fino a nuove possibilità terapeutiche sarebbe comunque insostenibile da un punto psicologico, economico e sociale. Probabilmente non sarebbe neanche la migliore soluzione da un punto di vista scientifico in quanto spegnere il lockdown richiederebbe mesi, con la possibilità di importazioni future del virus e ripartenze di focolai epidemici. In assenza di possibilità terapeutiche risolutive, che sono promettenti ma non certe, riaprire anche a distanza di un anno potrebbe causare una riattivazione dell’epidemia.

Andamento dell'epidemia con l'attuale contenimento
Fonte: Nature Medicine, Giulia Giordano et al. – Sarebbero necessari mesi per azzerare i positivi attivi

Un recente articolo italiano pubblicato su Nature Medicine, prestigiosa rivista del settore, prevede un modello in cui l’azzeramento dei casi nel nostro Paese non si verificherebbe prima di quasi un anno dall’inizio dell’epidemia. L’articolo prevede, allo stesso tempo, che un prematuro allentamento delle restrizioni con valori di R0 vicini ad 1 condurrebbe a decine di migliaia di morti entro la fine dell’anno.

Chiudere quando serve, chiudere quanto basta

Come afferma l’autrice dello studio in realtà, non abbiamo solo il lockdown come possibile contromisura. Un’altra potrebbe essere quella di effettuare test sierologici e tamponi a tappeto sull’intera popolazione e un tracciamento accurato dei contatti, in modo da poter isolare qualunque focolaio emergente dal principio. Isolare infetti, fornire cure e arrestare la diffusione.

Questa considerazione riassume le intenzioni emerse dalle dichiarazioni del governo. Attento tracciamento dei contagi, tamponi e test sierologici sulla popolazione, zone rosse isolate se superati certi valori soglia critici che presto dovrebbero essere resi noti.

Di fronte ad una situazione senza precedenti le considerazioni e le valutazioni degli esperti rendono chiaro come una riapertura totale sia, al momento, soltanto uno slogan che mira al consenso popolare piuttosto che alla salute pubblica. Fidiamoci di cosa ci viene suggerito e non cediamo facilmente ad ipotesi che, per quanto desiderabili, potrebbero essere potenzialmente disastrose.

Antonino Micari

Coronavirus: le previsioni del contagio zero regione per regione

Le ultime stime prevedono che l’azzeramento della curva epidemiologica dei contagi dal Coronavirus si verificherà non prima di fine Giugno.

Le regioni del Centro-Nord, nelle quali la tragica diffusione del Covid-19 è scoppiata prima, saranno probabilmente le ultime ad uscire dalla situazione pandemica di emergenza.

Secondo le previsioni dell’Osservatorio sulla salute, le prime regioni orientate verso la fase 2 ( la fase di convivenza col virus) potrebbero essere Basilicata e Umbria il 21 aprile; il Lazio dovrà attendere almeno il 12 maggio; Veneto e Piemonte il 21 maggio; Emilia Romagna e Toscana non prima della fine di maggio, mentre il Sud Italia potrà procedere con le nuove misure previste dalla fase 2 tra la fine di aprile e l’inizio di maggio.

La mappa delle proiezioni (elaborata dall’Osservatorio nazionale sulla salute nelle regioni italiane, coordinato da Walter Ricciardi direttore dell’Osservatorio e consulente del Governo per questa fase di emergenza, e da Alessandro Solipaca direttore scientifico dell’Osservatorio) ha evidenziato che l’uscita dell’emergenza Covid-19 in Italia potrebbe avere tempistiche diverse nelle regioni in relazione ai territori più o meno esposti alla potenza del contagio epidemico.

Pare dunque fondamentale in questo momento di pianificazione e successivo sviluppo della fase 2,  fornire valutazioni concrete ed aggiornate sulla gradualità e sull’evoluzione della curva epidemiologica, affinchè si possano supportare con adeguati riferimenti scientifico-medici le scelte politiche, che nelle prossime settimane, saranno più decisive che mai.

L’obiettivo che l’Esecutivo si è posto non è individuare la data esatta, bensì la data prima della quale è inverosimile prevedere l’azzeramento dei nuovi contagi.

Il processo di indagine ed analisi è stato prodotto dal coordinamento con i dati che la Protezione Civile quotidianamente mette a disposizione.

I modelli statistici stimati per ogni regione fanno riferimento ad un fenomeno (non lineare) di probabile regresso in correlazione all’andamento dei nuovi casi osservati nel tempo.

Chiaramente, come evidenziato dagli specialisti, l’attendibilità e la conseguente precisione delle proiezioni previsionali è fortemente influenzata dalla corretta rilevazione dei nuovi contagi.

Il pericolo dietro l’angolo è che questi dati potrebbero essere sottostimati a causa dei casi da contagio asintomatico o dal numero insufficiente di tamponi effettuati.

Come accade spesso in questi contesti di incertezza, quando tutto poggia su previsioni variabili che dipendono da diversi fattori, c’è chi nell’ambiente scientifico non concorda sulle stime e prevede che il coronavirus continuerà a circolare anche se in basse intensità.

Si potrebbe dunque non avere mai effettivamente zero contagiati poiché il virus, sebbene in maniera contenuta, continuerà a circolare anche durante il periodo estivo.

Precarietà e surrealtà continuano a caratterizzare questa primavera, che sa di tutto fuorchè di libertà.

Ci attendono le ultime settimane di profondo sacrificio e di grande responsabilità, unici strumenti concreti nella battaglia la nemico invisibile. 

Antonio Mulone

COVID-19, la matematica dell’epidemia che ci indica l’andamento del virus in Italia

Sul Coronavirus si è detto quasi tutto, ma una domanda che tutti ancora si pongono è: “Quante persone infette raggiungeremo in Italia?”. Ecco, con l’aiuto della matematica è possibile prevederlo, con qualche “ma” che questo articolo si occuperà di approfondire.

Chi scrive non è né un virologo né un epidemiologo, ma solo uno studente di Fisica dell’Università degli Studi di Messina a cui piace mettere in pratica le proprie conoscenze.

Si sa che la matematica è dappertutto nella nostra vita, e che le “noiose equazioni” siano utili – in particolare – da conoscere per spiegare alcuni fenomeni della realtà. Queste equazioni ci permettono di prevedere situazioni apparentemente incontrollabili, come è già stato ampiamente studiato nel caso delle epidemie.

Basandoci sull’intuito, un’epidemia dovrebbe diffondersi in maniera esponenziale. Che significa? Per chiarire questo concetto basta vedere la Figura 1.

Figura 1: Andamento di una funzione esponenziale

Un andamento esponenziale è caratterizzato dal fatto che il numero di persone infette non aumenta in maniera costante, ma la sua velocità di diffusione cresce sempre di più. La caratteristica di un andamento esponenziale è che prima o poi l’epidemia sarebbe in grado di raggiungere tutti.

Fortunatamente non è così, altrimenti ci saremmo estinti secoli fa. L’evoluzione di un’epidemia segue una funzione che si chiama “sigmoide” o “funzione logistica”. Questa funzione ha un andamento a forma di “S”, come si può vedere nella Figura 2.

Figura 2: Andamento di una funzione sigmoide. Come si può vedere, dopo un certo punto l’epidemia si stabilizza.

Esiste una tecnica matematica, chiamata fitting, che permette di trovare la giusta tipologia di sigmoide (che dipende sia dagli infetti massimi che l’epidemia riesce a prendere, sia dal punto in cui la velocità dell’epidemia cessa di crescere, chiamato punto d’inflessione) che descrive al meglio i dati reali.

Facendo un esempio molto pratico, si può analizzare la situazione dell’epidemia in Cina, ovvero dove tutto è iniziato, e soprattutto dove tutto sta per finire. Infatti, dopo più di un mese e mezzo di sofferenze, il Paese conta pochissimi contagiati al giorno, pur avendo quasi un miliardo e mezzo di abitanti.

Analizzando la Figura 3 si può vedere l’avanzamento del virus in Cina a partire dal 22/01/2020. Come per magia ecco la famosa sigmoide! I triangoli neri sono i dati registrati, la linea in rosso è la funzione teorica ricavata tramite fit, quella in blu è la figura teorica di un’ipotetica epidemia esponenziale. I dati ottenuti mostrano che il limite massimo di contagiati in Cina sarà di 80748, con un’incertezza dello 0.8%.

Figura 3: Andamento dell’epidemia in Cina

Si può fare lo stesso con il caso italiano? In linea teorica sì, ma si va in contro a gradi d’incertezza ancora troppo grandi, dato che in Italia il fenomeno è appena iniziato. La mole di dati acquisita durante i due mesi di epidemia in Cina non è equiparabile alla scarsità dei dati italiani acquisiti negli ultimi 15 giorni. Però nessuno ci vieta di studiarne l’andamento.

In Figura 4 e 5 sono presenti diversi grafici. Abbiamo i soliti triangoli neri, che sono i casi registrati dalla Protezione Civile ogni giorno alle 18. La figura in blu rappresenta l’andamento esponenziale, non veritiero. La figura rossa rappresenta il fit dei dati acquisiti fino ad oggi.

Figura 4: Andamento dell’epidemia in Italia

Com’è possibile notare otteniamo incertezze considerevoli, che non danno nessuna validità alle previsioni matematiche, ma che ci fanno capire che la strada potrebbe anche essere preoccupante.

Figura 5: Andamento dell’epidemia in Italia su larga scala

Mettendo a confronto il caso italiano con il caso della singola regione di Hubei (il cui capoluogo è Wuhan), è possibile notare una somiglianza. Il numero di abitanti nei due casi è molto simile, come anche la sua densità, quindi rende lecito il paragone. Osservando la Figura 6, gli infetti italiani sembrano seguire una curva leggermente più bassa di quella di Hubei.

Figura 6: Paragone tra il caso italiano e quello di Hubei

Purtroppo bisogna aspettare ancora dei giorni per avere un numero di dati tale da permettere una procedura di fit accurata. Intanto però, seguendo le direttive del nuovo Decreto Legislativo, possiamo agire concretamente affinchè il numero massimo dei contagiati sia il minore possibile.

Nel frattempo potete tenervi aggiornati seguendo il link https://github.com/albertomercurio/covid-19_italy in cui aggiorno continuamente la situazione con nuovi fit.

Alberto Mercurio

Bibliografia:

https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.02.16.20023606v5

https://www.worldometers.info/coronavirus/coronavirus-cases/#total-cases

https://xkcd.com/605/