Eerder dit voorjaar Flagstaff Medical Center sprak de dringende behoefte uit om de verspreiding van het virus te modelleren voor noodplanning en om voldoende middelen te vragen aan de staats- en federale autoriteiten. "Betrouwbare, bijna-realtime transmissieprognoses voor cyberinfrastructuren zijn daarom van vitaal belang voor het waarborgen van effectieve, billijke gezondheidszorg voor de plattelandsbevolking van Arizona tijdens deze pandemische crisis, ' zei Mihaljevic.
In maart, de National Science Foundation (NSF) deed een dringende oproep aan onderzoekers in het licht van de opkomst en verspreiding van COVID-19, wetenschappers aanmoedigen om het financieringsmechanisme voor Rapid Response Research (RAPID) te gebruiken om virusgerelateerd onderzoek te ondersteunen. Als resultaat, Mihaljevic vroeg en ontving $ 200, 000 eenjarige subsidie voor de ontwikkeling van een portal voor ziektemodellering in samenwerking met computerwetenschapper en SICCS-professor Eck Doerry en evolutionair bioloog en SICCS-assistent-professor Crystal Hepp, een assistent-directeur van NAU's Pathogen and Microbiome Institute. De samenwerking brengt drie belangrijke expertisegebieden samen:Mihaljevic is een ziektemodelleur; Doerry zet nieuwe ideeën om in zeer bruikbare softwareoplossingen; en Hepp is een evolutionair bioloog die zich richt op de verspreiding van RNA-virussen en de analyse van volksgezondheidsgegevens.
Met behulp van een beveiligd interactief webgebaseerd modelleringsportaal ontwikkeld door Doerry, Mihaljevic kan gebruik maken van de laatste gerapporteerde casusgegevens van lokale gezondheidsautoriteiten en live modellen uitvoeren in een interactieve interface die besluitvormers kunnen gebruiken om mogelijke scenario's en verwachte resultaten te onderzoeken.
In alle vier de provincies de ziekteverwekker is matig onder controle, hoewel er regionale verschillen zijn, waarbij sommige populaties meer risico lopen. We vertragen het virus, maar nu willen we begrijpen wat er zal gebeuren als we beginnen met het verwijderen van de bestaande interventies, zoals sociale en fysieke afstand. Je hebt misschien gehoord dat we het hoogtepunt hebben bereikt. Bij uitbraken van ziekten, er kunnen meerdere pieken zijn. Als de beperkingen te snel worden versoepeld, kan dat leiden tot meerdere lockdowns."
Joe Mihaljevic, Assistent professor, School of Informatics van de Northern Arizona University, Computeren, en cybersystemen
Bijvoorbeeld, als alle beperkingen begin mei werden opgeheven na 45 dagen thuisblijvende bestellingen, zijn model voorspelt een tweede piek met minstens drie keer het aantal ziekenhuisbezoeken dan het huidige aantal. "We konden meer dan 100 nieuwe ziekenhuisbezoeken per dag zien, " hij zei.
Als de afstandsmaatregelen worden gehandhaafd tot 31 mei, anderzijds, het model projecteert een kleinere tweede uitbraak wanneer beperkingen worden opgeheven. "Met 75 dagen aan interventies, een tweede piek in het noorden van Arizona zou iets kleiner kunnen zijn dan de eerste piek, in een optimistisch scenario, ' zei Mihaljevic.
"Kortom, veel van de huidige modellen die zijn ontwikkeld om de COVID-19-crisis te beheersen, zijn waarschijnlijk niet helemaal geschikt om de verspreiding van ziekteverwekkers in plattelandsgebieden te beschrijven. We hebben stedelijke centra zoals Flagstaff die echt zijn genesteld in een meer landelijk landschap - een metapopulatie, als je wilt - met gemeenschappen die erg van elkaar verschillen. We zullen in staat zijn om het aantal patiënten dat naar welke ziekenhuizen wordt gestuurd te volgen en te begrijpen welke faciliteiten het meest gestrest zijn", zei Mihaljevic.
Het computermodel is gebaseerd op gegevens over ziektesurveillance, gegevens van het US Census Bureau en informatie van het medisch centrum die bijhouden hoeveel ziekenhuisbedden er in elke provincie beschikbaar zijn. Mihaljevic zegt dat een deel van de subsidie bedoeld is om fijnmazige kaarten te ontwikkelen. "Stel dat u een ziekenhuis bent en dat u wilt begrijpen wat er in uw regio gebeurt. U kunt de gegevens en prognoses filteren op uw provincie of ziekenhuissysteem."
Hepp werkt in haar onderzoek samen met verschillende volksgezondheidspartners. "Met een goed begrip van de soorten gegevens die beschikbaar zijn in rapportagesystemen voor de volksgezondheid, gekoppeld aan een bewustzijn van gegevensgevoeligheid, mijn bijdrage is om te helpen identificeren welke gegevens nodig zijn om in het computermodel te gaan. We hebben geen privégegevens nodig zoals de naam of het adres van een patiënt, maar we kunnen cijfers verzamelen om het model te informeren op basis van informatie zoals postcodes, wanneer een persoon zich voor het eerst ziek begon te voelen en wanneer een neusuitstrijkje werd genomen om op de ziekte te testen."
"Ons doel is om een cyberinfrastructuur te ontwikkelen, een webtoepassing om ons te helpen de resultaten van onze modellering te communiceren aan belanghebbenden op het gebied van de volksgezondheid en de gezondheidszorg, die visueel met het model kunnen communiceren en de parameters kunnen manipuleren om deze scenario's te verkennen en weloverwogen beslissingen te nemen voor een gegevensgestuurd volksgezondheidsplan, ' zei Mihaljevic.
Mihaljevic gelooft dat zijn computermodellering ook zal helpen om gekozen functionarissen te informeren over hoe en wanneer fysieke afstandsbeperkingen moeten worden opgeheven en bedrijven en openbare ruimtes opnieuw moeten worden geopend. "Ons doel is om onmiddellijke kritieke informatica-ondersteuning te bieden voor strategisch beheer van de huidige crisis, terwijl we onze expertise opbouwen, tools en infrastructuur om de reacties op toekomstige epidemieën te stroomlijnen."
Leverfunctie kan belangrijk zijn bij het risico op de ziekte van Alzheimer
Longmicrobioom voorspelt ernst van de ziekte van COVID-19
Verlies van darmepitheelbarrière die verantwoordelijk is voor COVID-19-gerelateerde MIS-C bij kinderen,
Microplastic voor het eerst ontdekt in menselijk afval
Ernstige COVID-19-complicaties die verband houden met de afbraak van de darmbarrière
Dieet met weinig gefermenteerde koolhydraten verbetert de kwaliteit van leven van patiënten met IBD
Darmbacteriën kunnen in verband worden gebracht met depressie
De menselijke darm bevat biljoenen bacteriën die het darmmicrobioom of microbiota vormen. Een nieuw onderzoek heeft de samenstelling van dit darmmicrobioom en depressieve stoornis in verband gebracht.
Een type darmbacteriën kan het risico op darmkanker verhogen
Nieuw onderzoek gepresenteerd op de NCRI-kankerconferentie van 2019 heeft aangetoond dat mensen met een bepaald type bacteriën in hun ingewanden meer kans hebben om darmkanker te ontwikkelen.
Rotavirus speelt rol bij ontwikkeling van type 1 diabetes
Een nieuw artikel gepubliceerd in het tijdschrift PLOS Pathogens op 10 oktober, 2019, beweert dat het gewone rotavirus verantwoordelijk kan zijn voor sommige gevallen van type 1 diabetes, een vorm van