CVMBS研究人员使用疾病建模来帮助抗击全球传染病爆发

故事作者玛格丽特·普雷,CVMBS通信公司

Martial Ndeffo医生在他的办公室里,电脑屏幕上显示着COVID-19应对模型
武术Ndeffo博士

当一个地区被疾病袭击时,混乱往往会吞噬这个社区,因为他们试图在恐惧和混乱中组织起来。武术Ndeffo博士他是德克萨斯农工大学兽医医学与生物医学科学学院的助理教授。十博登陆网址是多少兽医综合生物科学系(VIBS)这些数据将帮助当地官员确定控制或预防疾病爆发的最佳对策。

Ndeffo的研究使用跨学科建模方法来识别和应对一系列传染病的挑战。传染病模型使用数据的数学分析来开发疾病系统及其相互作用变量的定量表示,称为模型。通过开发数据驱动的模型,Ndeffo帮助确定不确定情况下新出现疾病的特征,确定疾病控制和预防的最佳战略,并从卫生和经济角度分析公共卫生应对措施,为公共政策提供信息。

这项拯救生命的研究让他周游世界,从西非和中非爆发埃博拉疫情研究登革热、基孔肯雅热和寨卡病毒在美洲的爆发,并在美国开展应对艾滋病毒/艾滋病流行和人乳头瘤病毒的国内工作。

“我有一种适应新环境的感觉,”恩德福说。“我认为这也伴随着作为一名数学家的训练,总是拥有一种解决问题的心态,这种心态可以应用到你的日常生活中。”

数字生活

Ndeffo从小就知道自己想成为一名数学家——他的父亲和哥哥都有数学学位,对数学的兴趣根植于他的家庭。虽然数学一直是他生活的一部分,恩德弗最初并没有被吸引到流行病学的道路上。

他说:“我最初的动机真的是更多地关注金融数学,进入股市,并在伦敦找一份金融工作。”“但我更感兴趣的是关注离家近的事情,这意味着我如何才能真正运用我的技能来解决影响我的祖国和大陆的问题。”这就是为什么我开始更多地研究数学生物学,特别是数学流行病学,研究传染病。

“我认为很多人做数学是因为挑战。对我来说,这部分是喜欢挑战,愿意去,但这是真正的贡献,您可能已经对人们的生活的影响如果你能做体面的工作,如果你能沟通,与临床医生订婚,和公共卫生从业人员。”

他的教育始于他的祖国喀麦隆,一个很大程度上亲法的国家,但学校把他带到了南非,一个英语国家,攻读数学硕士学位。Ndeffo说,当时他很难掌握英语,但数学对他来说是通用语言。在南非,他能够同时学习英语和数学两种语言。

Ndeffo在语言和技能上都很有优势,他在剑桥大学获得了应用数学的第二个硕士学位。在完成生物学数学博士学位后,他继续在剑桥大学担任“盖茨学者”(Gates Scholar),这是一项由比尔和梅林达·盖茨基金会(Bill and Melinda Gates Foundation)资助的著名奖学金。

前往美国后,Ndeffo在耶鲁大学完成了他的博士后工作,全面潜入传染病建模的世界,全身心投入到这项工作及其可能产生的影响中。

“我的动机是真正帮助解决这些问题中的一些,”他说。“只要我觉得有需要,只要我觉得这样或那样可能有帮助,我就会努力抽出时间,对特定的情况做出力所能及的贡献。”

陷入危机

Martial Ndeffo博士在电脑上查看数据图表

为传染病建模是一项具有挑战性的工作——它不仅要求研究人员进入一个混乱和有时危险的环境,而且因为新出现的疾病尚未完全了解,它还要求建模人员在目前还不完全知道的情况下预测未来。

Ndeffo把这个挑战解释为:“你的输入是不确定的,所以你的输出也是不确定的。”

这项研究的性质要求调查人员在数据收集和物理环境中都要灵活和适应新情况。Ndeffo解释说,当疫情发生在资源较少的国家时,这项研究中的人的因素可以发挥重要作用。

“2014年埃博拉病毒在西非,尤其是利比里亚爆发时,我是耶鲁大学(Yale University)一个团队的成员,他们开始思考我们如何能为这场危机贡献力量,”他说。“当时的情况非常可怕;这几乎是世界上发生在最贫穷国家的最严重的疾病。”

Ndeffo团队的一名成员想出了一个主意,为他们的利比里亚实地合作者提供笔记本电脑和手机,用于追踪接触者,通过利比里亚卫生部了解到,其埃博拉应对小组的许多成员一直在用纸和笔收集数据,并长途跋涉将这些数据亲手交给公共卫生当局进行分析。

“从数据收集到公共卫生当局能够看到数据并做出决定之间可能有一个星期的延迟。当这些病例被确认时,情况完全改变了。”他说。“一个非常简单的手机应用程序带来了巨大的不同,你可以观察地面上的东西,然后输入这些观察结果。首都蒙罗维亚的人们可以实时获取数据,他们可以做出决定,你可以在现场实时采取行动。”

Ndeffo认为,这个例子说明了人们在评估大流行应对措施时必须采取的全面观点。提供这些设备与团队的建模任务没有直接联系,但这一简单的贡献产生了相当大的影响,并拯救了生命。

Ndeffo说,这就是为什么在设计公共卫生干预措施时,让当地人参与对话、考虑他们的关切并提供对情况的所有权是重要的。

Ndeffo说:“你真的有可能产生影响,最终,这种影响总是能够拯救生命。”“这确实是帮助降低死亡率和疾病负担的最终产品。这是我做事情的动力。”

最大化他对世界的积极影响是恩德福职业生涯的核心。

最近,他把大量精力集中在被忽视的热带病研究上。他说,因为它们被忽视了,现有的研究很少,他看到了一个其他人可能想不到的做出重要贡献的窗口。

他说:“这肯定是一个机会,一个可以做出贡献的机会,你的研究结果可以直接被公共卫生决策者考虑。”“你真的可以给这些情况带来切实的影响,所以这就是为什么我把更多时间放在被忽视的热带病上的原因。”

大流行回家

最近,Ndeffo将他的研究工作转向了COVID-19全球大流行的发展。他对COVID-19的建模工作让人想起他以前对新兴疾病所做的研究,他的适应性特性是应对研究尚未完全确定特征的疾病所面临的挑战的优势。

“就像任何新出现的疾病一样,它很难研究,因为有很多未知因素,”他说。“有2014年抗击埃博拉的经验,我对这种类型的发展情况有点熟悉,但总有一个问题,那就是你会有很多关于这种疾病本身的不了解。”

尽管目前的形势带来了许多挑战,但他乐观地认为,这场危机将推动我们的社会在面对传染病时更有弹性;公众对COVID-19模型的兴趣促使我们就如何应对这场大流行作出更明智的决定。

“我认为,无论我们愿意与否,我们都必须学习一些东西。很多事情都必须改变,”他说。“为了让社会真正进入那样的状态,我们需要对已经发生的事情,以及如何为可能发生的事情做准备,有一个更多学科的视角或分析。对我们来说,不要孤立地做这件事,而是真正把许多学科结合在一起,这非常重要,因为这些情况都是多方面的。”

尽管他对未来充满希望,但Ndeffo警告称,COVID-19的影响可能比我们最初观察到的更深远。这种病毒对我们的卫生保健系统造成的压力可能导致卫生设施不堪重负、医护延误、获取机会减少、基本服务使用减少,以及对患有非冠状病毒疾病的个人产生其他影响。

“当你想到这些新出现的疾病时,我们必须考虑我所说的间接影响。我们越来越清楚地看到,新冠肺炎的间接影响是非常巨大的,没有人知道——它甚至可能比新冠肺炎的直接影响更严重。”“这将我们带到了设计干预措施和防范策略的地方;我们真的必须考虑这种疾病的直接影响。我们必须考虑如何在整体解决公共卫生问题而不是试图解决的单个问题之间保持适当的平衡。”

随着疫情的发展,Ndeffo认为有必要继续研究COVID-19,并渴望在力所能及的地方伸出援手。他还在继续他对被忽视的热带病的研究,希望他的模型将为消除这种疾病提供策略。

正如全球人口在过去一年集体经历的那样,疾病爆发是可怕的,往往是令人困惑的情况。

幸运的是,像Ndeffo这样的流行病学建模者能够评估描述当前的数据,并为我们如何最好地应对不确定的情况,为我们所有人创造一个更光明的未来提供见解。

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注:本故事最初出现在今天的春季2021版CVM

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联系信息:Jennifer Gauntt, CVMBS传播主任,德克萨斯农工大学兽医医学与生物医学科学学院;jgauntt@cvm.tamu.edu979-862-4216

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