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mercoledì 5 aprile 2023

Il Peggior Modello della Storia: come NON schiacciare la curva




"Abbassare la Curva" è stato un meme di incredibile successo durante le prime fasi dell'epidemia di Covid. Purtroppo si basava su un modello che possiamo descrivere come il peggiore mai proposto nella storia (o forse il secondo peggiore, dopo quello che assicurò a Napoleone che invadere la Russia in inverno era una buona idea). Qui spiego perché il modello era così pessimo e includo anche una discussione sul fatto che i modelli di cambiamento climatico potrebbero soffrire degli stessi problemi.


Forse avete sentito dire che "tutti i modelli sono sbagliati, ma alcuni possono essere utili". È vero. Ma è anche vero che modelli sbagliati possono essere fuorvianti, e alcuni possono essere letali. Nella storia, alcuni di questi modelli letali sono stati pienamente creduti ("invadiamo la Russia, cosa potrebbe andare storto?"), mentre le conseguenze letali di alcuni modelli attuali non sono ancora comprese da tutti ("la crescita economica può continuare per sempre, perché no? "). Altri modelli ci parlano delle conseguenze letali del non seguirli; è il caso dei modelli climatici. Esistono molti tipi di modelli, ma non si può negare che siano importanti nel determinare le azioni umane.

In questo post parlerò del modello che ha dato origine al concetto di "appiattimento della curva" all'inizio dell'epidemia di Covid-19. Si basava sull'idea che le "misure non farmaceutiche" (NPI) avrebbero rallentato la diffusione del virus ed evitato di sovraccaricare il sistema sanitario. Era uno di quei modelli che all'inizio sembravano belli, ma si sono rivelati un disastro. Tra l'altro, ci dà la possibilità di un esame critico dei modelli climatici: potrebbero soffrire degli stessi problemi?

Riguardo alla storia dell' "appiattimento della curva", questa idea di rallentare la diffusione di un'infezione virale non era di per sé sbagliata. Per millenni, le persone avevano notato che molte malattie venivano trasmesse da persona a persona e che stare lontano dai malati poteva ridurre le possibilità di infezione. Ma i blocchi a livello nazionale, il mascheramento universale e simili non erano mai stati tentati prima. Quindi, come fare a sapere se avrebbero avuto un effetto significativo?

Infatti, prima del grande spavento del Covid, l'opinione generale tra operatori ed esperti era che le quarantene e altre misure drastiche fossero controproducenti, se non del tutto inutili. Poi, all'inizio del 2020, un nuovo concetto è entrato in scena e ha preso d'assalto la memesfera: "Appiattire la curva". È stato espresso sotto forma di un grafico che è apparso ripetutamente sui media in forme leggermente diverse, ma mostrando sempre lo stesso concetto. Ecco un esempio tra i tanti.





Immagine da " The New York Times ", 2020,

Iniziamo con il notare che il modello si basa sulla forma tipica delle curve che descrivono un ciclo epidemico. Si verifica quando qualcosa cresce (es. un virus) sfruttando una risorsa (es. esseri umani). Se la risorsa è limitata, come nel caso del numero di persone che possono essere infettate, allora la crescita dell'infezione inizierà a rallentare, raggiungerà un massimo e poi diminuirà. Il risultato sarà una curva "a campana", un comportamento noto sin dai tempi della Grande Peste di Londra a metà del XVII secolo. (si noti, per inciso, che le curve epidemiche normalmente non mostrano l'"Effetto Seneca", cioè un declino più rapido rispetto alla crescita. È perché il sistema è relativamente semplice ei virus non sono influenzati dall'inquinamento).

Quindi, il modello "Appiattimento della curva" era basato su qualcosa di reale; tuttavia, aveva enormi problemi. Dai un'occhiata attenta alla figura sopra. Il modello implica non meno di due miracoli distinti. Il primo è che lo zero dell'asse x dovrebbe coincidere con il "primo caso". Implica che, miracolosamente, il governo sarebbe stato così lungimirante da decidere di bloccare un intero paese sulla base di un singolo caso osservato o solo di pochi. Un tale governo non è mai esistito e potremmo ragionevolmente sostenere che non può esistere nel mondo reale. In pratica, gli NPI sono stati introdotti ovunque solo quando l'epidemia era ben avviata e in rapida crescita. Si noti inoltre come la curva delle “Misure di protezione” tocchi esattamente il limite della capacità del sistema sanitario senza superarlo. Come le misure possano essere calibrate in modo così preciso è un altro miracolo.

La necessità di due miracoli è già una cosa abbastanza grave per un singolo modello, ma c'è un problema molto peggiore: il modello mostra due curve con la stessa forma; differiscono solo per la scala, un parametro che non può essere determinato in modo affidabile nelle prime fasi di un ciclo epidemico. Ma, ovviamente, nel mondo reale, l'epidemia seguirà solo una delle due curve, e come si può fare a sapere quale? In altre parole, come possiamo sapere se le misure stanno avendo qualche effetto? Sorprendentemente, la domanda non è stata quasi mai posta pubblicamente durante l'epidemia. Il modello dell'"appiattimento della curva" divenne ben presto una questione politica e, in politica, ci sono domande che non ti è permesso fare.

Quindi, fatemi provare a uscire dalla politica e usare la scienza per porre una domanda proibita: come reagirebbe la curva alle "misure" applicate mentre la curva ha già iniziato a crescere? Tutti si aspettavano un effetto, ovviamente, e, ovviamente, un effetto forte se doveva valerne la pena. Tomas Pueyo ha usato correttamente il termine "il martello" per descrivere gli effetti previsti degli NPI (una delle pochissime osservazioni corrette che abbia mai fatto). E se colpisci qualcosa con un martello, ti aspetti un effetto immediato. Ma che tipo di effetto, esattamente?

In un post precedente , ho descritto un semplice modello epidemico SIR (sano, infetto, rimosso), non un modello sofisticato ma diversi gradini più in alto sulla scala scientifica rispetto a un diagramma a due curve puramente qualitativo. Il modello può essere facilmente modificato per mostrare gli effetti di un'improvvisa riduzione del fattore di trasmissione ( Rt ) dell'infezione a seguito degli NPI (si noti che non si applica ai vaccini, che possono essere introdotti solo gradualmente). Di seguito, ecco un tipico risultato dei miei calcoli.


L'asse verticale è la frazione infetta della popolazione (la "prevalenza"), che dovrebbe essere proporzionale al numero di casi positivi misurati. La scala orizzontale è il tempo; un tipico ciclo epidemico dura pochi mesi. Il grafico è approssimativamente modellato sul caso italiano all'inizio del 2020 e presuppone che le "misure" siano state rese obbligatorie il 20° giorno dall'inizio di un ciclo di infezione che dura alcuni mesi. Il modello presuppone che gli NPI riducano l'infettività (Rt) del virus del 50% (come si riteneva che fosse possibile). 

Il risultato è che la pendenza della curva di prevalenza cambia immediatamente quando gli NPI vengono messi in atto. Si può giocare con i parametri in diversi modi, ma, per una significativa diminuzione della velocità di trasmissione del virus, si vedrà sempre una discontinuità nelle curve in corrispondenza dell'inizio delle misure. Questa discontinuità verrebbe un po' "lisciata" dal tempo di incubazione necessario per fare apparire il virus ai test PCR, ma questo tempo viene normalmente dato come un paio di giorni, cinque giorni al massimo. Nel complesso, questo è come dovrebbe essere il vero "appiattimento della curva".

Certo, esistono modelli epidemiologici molto più sofisticati, ma i buoni modellisti sanno (o dovrebbero sapere) che i modelli complicati non sono necessariamente migliori di quelli semplici. Qui non voglio entrare nel dibattito accademico sull'effetto degli NPI (che comunque non ha mai raggiunto i responsabili politici e il pubblico). Solo come breve nota, vale la pena di dare un'occhiata a questo documento del 2020. È stato pubblicato dal gruppo guidato da Neil Ferguson all'Imperial College di Londra, che è stato uno dei principali fautori dei lockdown. Gli autori sostengono che i blocchi sono stati efficaci, ma, se si esamina attentamente il documento, ad esempio, guardando la fig. 2 dei risultati estesi, vedrete che i loro stessi risultati non supportano le loro conclusioni. (e non sono l'unico che ha notato il problema).

Ma piuttosto che entrare nei dettagli di modelli complicati, usiamo solo il buon senso. Gli NPI sono un cambiamento improvviso nei parametri del sistema. Quando il governo ordina alle persone di rimanere chiuse in casa, la maggior parte di loro lo fa immediatamente. Quindi, ti aspetteresti un effetto immediato sulla forma della curva epidemica -- al massimo nell'arco del tempo di incubazione del virus che è di qualche giorno. Il problema è che non si vede niente del genere nei dati del mondo reale. Sotto, il caso dell'Italia nel 2020. Gli NPI sono stati emanati il ​​9 marzo, quando la curva aveva raggiunto circa il 25% del picco. La curva ha continuato a crescere lungo la stessa traiettoria per altri 19 giorni.







L'Italia è solo un caso. Forse, se uno è un vero investigatore di prim'ordine, riuscirebbe a trovare qualche caso dove si può evidenziare una discontinuità in una curva epidemica in corrispondenza delle NPI che vengono emanate. Ma abbiamo centinaia, probabilmente migliaia, di esempi, e non si vedono quasi mai cambiamenti di pendenza importanti. La conclusione può essere solo che se gli NPI hanno avuto un effetto, è stato molto piccolo, ininfluente sulla traiettoria del ciclo epidemico. Per inciso, queste osservazioni sono coerenti con la recente Cochrane Review che ha utilizzato diversi metodi per esaminare l'efficacia delle mascherine e di altri NPI nel rallentare la diffusione dei virus. Non sono stati riscontrati effetti rilevabili.

Alla fine, più di due anni di "provvedimenti" sono stati imposti ai cittadini sulla base di un modello che implicava miracoli e non prevedeva metodi per verificare l'effetto delle azioni raccomandate . Il danno arrecato alla società è stato enorme in termini psicologici, economici e umani, tutto per effetti che si sono rivelati così piccoli da non essere misurabili. Stiamo ancora subendo le conseguenze del disastro e potrebbero volerci molti altri anni prima di riprenderci completamente, se mai ci riprenderemo.

La domanda, quindi, diventa come sia possibile che quasi tutti nel mondo siano stati completamente sopraffatti da un modello così cattivo, forse il peggiore mai sviluppato nella storia? È una storia legata alle implicazioni militari delle epidemie come armi biologiche, ma la racconterò in un prossimo post. Qui, esaminiamo come le stesse considerazioni possono essere applicate ai modelli climatici, un altro tipo di modello che può influenzare le nostre vite in modi ancora più pervasivi del modello "Appiattimento della curva".