Napoli. Calcoli scientifici per ostacolare e prevenire la diffusione del CoronaVirus

L’importanza di modelli fisici e matematici: combinati ai dati reali possono dare indicazioni sulle strategie di salute pubblica da adottare.

COVID 19: Il distanziamento sociale è ancora un’arma fondamentale per combattere la pandemia, insieme alla mascherina e al lavaggio frequente delle mani. Lo dimostra uno studio internazionale, coordinato dal fisico dell’Ateneo federiciano Francesco Sannino, che mette in sinergia informatica dati di volo statunitensi e potenti strumenti matematico-fisici per descrivere, spiegare e prevedere le onde pandemiche negli Stati Uniti anche tenendo conto la strategia vaccinale. Lo studio aveva dato indicazioni sulla seconda ondata negli Usa e in Europa.

Secondo la ricerca, che ha coinvolto scienziati dell’Università degli Studi di Napoli Federico II, della Reykjavik University, dell’Università di Lione e della Southern Denmark University, pubblicata su Nature Science Reports, oggi un rigoroso distanziamento sociale ed altri metodi non farmaceutici sono ancora necessari per arginare la seconda ondata in corso negli Stati Uniti e impedire che ne sorga una nuova.

Lo studio ha messo in relazione dati reali sulla mobilità umana con il modello matematico The epidemic Renormalization Group – eRG, una moderna tecnica basata su principi fisici ideata dal professore Francesco Sannino, recentemente impiegata per comprendere, ridurre e prevenire la diffusione del COVID 19 negli Stati Uniti. Questo ha permesso di analizzare anche l’impatto della campagna vaccinale sull’attuale onda pandemica.

I dati utilizzati sono della OpenSky Network, un’associazione senza scopo di lucro che fornisce accesso aperto ai dati del controllo del traffico aereo per scopi di ricerca. Il modello matematico è stato prima testato e calibrato utilizzando i dati sulla progressione della pandemia nella prima ondata.

L’articolo pubblicato su Nature Science Reports è firmato dal professor Corentin Cot e dal dottor Giacomo Cacciapaglia dell’Institut de Physique des deux Infinis de Lyon of the University of Lyon, dalla dottoressa Anna Sigríður Islind, dalla dottoressa  María Óskarsdóttir del Department of Computer Science of Reykjavík University in Iceland e dal professore Francesco Sannino dell’Università degli Studi di Napoli Federico II.

I risultati dimostrano che la sola campagna vaccinale è insufficiente ad arginare la pandemia e che strette misure di distanziamento sociale, in particolare, sono necessarie per la salute pubblica fino all’arrivo di un adeguato livello di immunità di massa.

Queste informazioni giocano un ruolo importante per dare disposizioni volte a mitigare l’impatto della pandemia, preservare la salute pubblica e garantire il successo di una compagnia vaccinale.

Ha spiegato il professor Sannino:  La nostra analisi dimostra chiaramente che è necessaria una vigilanza continua per quanto riguarda il distanziamento sociale e altri metodi non farmaceutici negli Stati Uniti, poiché non tutti possono essere vaccinati contemporaneamente e perché c’è un considerevole lasso di tempo dalla vaccinazione all’immunità. 

A differenza di altri studi la nostra strategia è stata di investigare l’evoluzione del virus in tutte le regioni del mondo. Questo ci ha permesso di ridurre quanto più possibile gli inevitabili pregiudizi che emergono quando ci si sofferma su regioni ristrette del mondo, e allo stesso tempo di osservare proprietà universali nella trasmissione e diffusione del virus, ma soprattutto si è dimostrato molto efficiente nel descrivere la diffusione tra diverse regioni del mondo.

Del resto, la scienza, dalla medicina all’economia, dalla biologia alla fisica, è l’unico strumento a nostra disposizione per mettere a punto strategie effettive su come predire, arginare e possibilmente debellare il virus. Il nostro è un esempio di lavoro interdisciplinare che rappresenta una delle chiavi di volta del progresso umano.

Sin dagli inizi di agosto 2020 avevamo previsto, attraverso centinaia di simulazioni e l’informazione sulla prima onda pandemica, che la seconda onda in Europa sarebbe avvenuta tra la fine di agosto e primi mesi 2021. Le nostre simulazioni e previsioni erano state concepite per preparare i governi, le industrie e i cittadini dei vari stati europei per prendere le giuste misure per evitare, ritardare e/o diminuire l’impatto della seconda ondata pandemica. Per esempio, l’Italia ha fatto scelte migliori rispetto alla Francia.

La ricerca è nata dalla curiosità del professore Sannino di comprendere quanto stava accadendo, e i tempi. I primi ricercatori che hanno partecipato allo studio con il fisico federiciano sono Michele Della Morte, professore associato presso il centro di eccellenza in fisica teorica delle particelle elementari e cosmologia della Southern Denmark University, e Domenico Orlando, fisico teorico delle stringhe presso le Università di Torino e di Berna.

I nostri risultati sottolineano l’importanza di utilizzare modelli fisici e matematici efficienti che insieme ai dati del mondo reale sulla mobilità umana relativi alla pandemia sono in grado di dare indicazioni su strategie di salute pubblica da adottare. Ciò è particolarmente importante per quanto riguarda una pandemia così complessa come COVID, in cui i fattori in gioco sono tanti. I dati del traffico aereo sono unici in quanto contengono informazioni del mondo reale sui viaggi tra stati e sono quindi preziosi per studiare la diffusione della pandemia su larga scala, ha sottolineato il professor Sannino.

Per leggere l’articolo cliccare sul seguente link: https://www.nature.com/articles/s41598-021-90539-2