Übertragungsdynamik von COVID-19

Die Pandemie der Coronavirus-Krankheit 2019 (COVID-19), verursacht durch das akute respiratorische Syndrom Coronavirus 2 (SARS-CoV-2), war und wird auch weiterhin eine Herausforderung darstellen. Ein besseres Verständnis der Ausbreitungsdynamik kann dazu beitragen, diese Herausforderung zu bewältigen. Eine Möglichkeit, die Dynamik einer Infektionskrankheit zu quantifizieren, besteht darin, bestimmte epidemiologische Parameter zu bestimmen. Dazu gehört die Reproduktionszahl R, die für die Anzahl der von einem Patienten verursachten Sekundärinfektionen steht. Bei COVID-19, das asymptomatisch verlaufen kann, ist die Zahl der nicht erfassten Fälle von besonderem Interesse. Mit Hilfe phylodynamischer Methoden werden diese Parameter nicht nur aus Inzidenzdaten, sondern vor allem aus der genetischen Sequenz isolierter Viren quantifiziert.

In diesem Projekt quantifizieren wir die epidemiologischen Parameter der COVID-19-Pandemie mit Hilfe von Geburts-Todes-Modellen. Ein Geburten-Todes-Prozess beschreibt die Erzeugung eines Übertragungsbaums in der zukünftigen Zeit durch aufeinanderfolgende Geburten, Todesfälle oder Probenentnahmen. Auf der Grundlage dieser Modelle können wir drei wichtige epidemiologische Parameter bestimmen: die effektive Reproduktionszahl R_e, die Erholungsrate δ und den Anteil der Probenentnahmen ψ, der eine direkte Quantifizierung der Anzahl der übersehenen Fälle ermöglicht. Um mehr über die Dynamik von COVID-19 zu erfahren, wenden wir diese Methoden auf öffentlich verfügbare Sequenzierungsdaten von lokalen Ausbrüchen an, die epidemiologisch miteinander verknüpft sind, sowie auf regionsweite Daten, die Proben aus vielen verschiedenen Übertragungsketten enthalten.