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Impfstrategie l?sst sich mit Computermodell optimieren

HU-Forscherteam simuliert Covid-19-Ausbrüche mit virtuellen Agenten

Ein neues Modell zur Simulation von Covid-19-Ausbrüchen hilft dabei, für jede Gemeinde und Stadt die richtige Strategie für Herdenimmunit?t zu entwickeln – auch bei Impfstoffmangel.

Denn auch nach zwei Jahren Pandemie erleben L?nder, Gemeinden und St?dte noch immer schwere COVID-19-Ausbrüche. Dass auch in Gebieten mit hoher Impfquote die Inzidenz steigen kann, zeigt, dass die Durchimpfungsrateallein noch kein Garant für eine sichere Herdenimmunit?t ist. Die Zusammensetzung der Bev?lkerung, die Impfstrategie, vorherige Infektionswellen oder der Einsatz von nicht-pharmazeutischen Interventionen haben ebenfalls eine starke Auswirkung darauf, ab wann innerhalb einer Bev?lkerungsgruppe genug Immunit?t für den Gemeinschaftsschutz vorhanden ist.

Um den Einfluss dieser vielf?ltigen Faktoren besser zu verstehen und bei zukünftigen Ausbrüchen Ma?nahmen gezielter einsetzen zu k?nnen, hat die von Prof. Dr. Edda Klipp geleitete Arbeitsgruppe Theoretische Biophysik an der Humboldt-Universit?t zu Berlin ein neuartiges Computermodell zur Simulation von Covid-19-Ausbrüchen entwickelt. Das Modell und erste Erkenntnisse aus Simulationen wurden jetzt im Journal Advanced Science ver?ffentlicht.

Dr. Bj?rn Goldenbogen, Postdoc in der Arbeitsgruppe und Erstautor der Studie: ?Da unser Modell auf sogenannten Agenten beruht, virtuellen Personen, die das komplexe Verhalten echter Personen sehr gut simulieren, werden auch zuf?llige Begegnungen, die besonders am Anfang eines Ausbruchs relevant sind, mitberücksichtigt. Das macht es so realistisch und nützlich.“

Verschiedene Impfstrategien simuliert

In simulierten Ausbrüchen hat das Team Faktoren wie Alter der virtuellen Agenten, ihr Verhalten oder ihren Impfstatus ver?ndert, und dabei festgestellt, dass es nicht die eine Impfquote gibt, die zu einer Herdenimmunit?t führt. Zu unterschiedlich sind die Bev?lkerungsgruppen und Pandemieverl?ufe in jeder Gemeinde und in jeder Stadt. Mit dem neuen Modell l?sst sich nun die ben?tigte Impfquote für eine ganz spezielle Gemeinschaft besser berechnen.

Die Forschenden haben mit dem Modell auch verschiedene Impfstrategien simuliert und miteinander verglichen. Wenn die Verfügbarkeit von Impfstoffen begrenzt ist – wie es in vielen L?ndern der Welt noch immer der Fall ist –, haben unterschiedliche Priorisierungen in der Impfreihenfolge unterschiedlichen Einfluss auf den Pandemieverlauf.

Werden beispielsweise ?ltere Menschen zuerst geimpft, verringert das die Zahl der Todesopfer zwar, die Infektionszahlen steigen aber dennoch. Impft man hingegen zuerst die Menschen, die besonders viele 金贝棋牌e haben, die jüngeren und mobilen, kann das auch eine Infektionswelle verhindern.

Eine wichtige Erkenntnis aus den Simulationen ist au?erdem, dass durch die Kombination verschiedener Strategien auch mit einem begrenzten Impfstoffangebot eine Herdenimmunit?t in einer Gemeinschaft erreicht werden k?nnte.

Das Team stellt das von ihnen entwickelte Modell GERDA (GEospatially Referenced Demographic Agent-based model) als offene Simulationsplattform zur Verfügung, die von Forschenden, aber auch von Beh?rden genutzt werden kann, um COVID-19-Ausbrüche zu analysieren und verschiedene Strategien für die Bek?mpfung von Ausbrüchen zu testen.

Originalpublikation

Goldenbogen, B., Adler, S. O., Bodeit, O., Wodke, J. A., Escalera‐Fanjul, X., Korman, A., Krantz, M., Bonn, L., Morán‐Torres, R., Haffner, J. E., Karnetzki, M., Maintz, I., Mallis, L., Prawitz, H., Segelitz, P. S., Seeger, M., Linding, R., & Klipp, E. (2022). Control of Covid19 outbreaks under Stochastic Community Dynamics, Bimodality, or limited vaccination. Advanced Science, 2200088.

Link zur Studie

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Prof. Dr. Dr. h.c. Edda Klipp
Humboldt-Universit?t zu Berlin
Institut für Biologie, Theoretische Biophysik

Tel.: +49 30 2093-9040
edda.klipp@rz.hu-berlin.de