Viraliteit

Modellen voor verspreiding werken overal: van virusbesmettingen tot YouTubefilmpjes

null Beeld Fadi Nadrous
Beeld Fadi Nadrous

Epidemiologen voorspellen hoe een virusuitbraak vorm krijgt. Maar hun modellen zijn ook van toepassing op andere besmettingen, schrijft Adam Kucharski.

Rachel Carey droeg een honkbalpetje waarop de tekst ‘I love haters’ stond. Ze pakte een waterzak, haalde daar een goudvis uit en mikte die in een glas sterke drank. Vervolgens sloeg ze het glas, inclusief de goudvis, in één teug achterover. De Ierse was op rondreis door Australië. Ze zette het filmpje van haar stunt op Facebook en nomineerde iemand anders om iets vergelijkbaars te doen.

In Australië was het al een rage. En iedere genomineerde deed zijn best om zijn uitdager te overtreffen. De drankjes werden steeds sterker, de beesten erin exotischer en de stunters stonden niet meer aan de keukentafel, maar reden tijdens de challenge op een skateboard of doken van een hoge rots.

Dankzij het filmpje van Carey bereikte deze zogeheten neknominatie begin 2014 Europa. Terwijl media verslag deden van steeds extremere filmpjes, sprak het publiek er schande van. Waar zou dit toe leiden? Moest het niet verboden worden?

Voor Adam Kucharski was het al snel duidelijk dat deze hype geen lang leven beschoren zou zijn. De verspreiding via de sociale media leek op de uitbraak van een nieuwe infectieziekte, schrijft de epidemioloog van de London School of Hygiene & Tropical Medicine in zijn boek Viraal. De manier waarop mensen ­elkaar aanstaken om ook zo’n gek filmpje te maken, was net een besmettingsgolf.

In zijn normale werk is het niet zo gemakkelijk om de vorm van zo’n nieuwe uitbraak te voorspellen. Die hangt af van twee grootheden: het reproductiegetal (hoeveel mensen steekt een besmet iemand gemiddeld aan) en de generatietijd (hoe lang duurt het voordat iemand na een besmetting anderen infecteert). Die grootheden zijn aan het begin van een pandemie meestal niet bekend; epidemiologen moeten schatten hoe groot ze zijn. “Maar hier was die informatie onderdeel van het spel. Elke persoon nomineerde twee of drie anderen, en die moesten binnen 24 uur de uitdaging aangaan en hun eigen nominaties doen. Ik hoefde niets bij benadering te doen; ik kon de cijfers rechtstreeks invoeren in een eenvoudig ziektemodel.”

Dat model rekende voor dat de neknominatie niet lang zou gaan duren. De uitbraak zou snel pieken maar na een week of twee zou er sprake zijn van groepsimmuniteit, waardoor de hype zou uitdoven. Mensen nomineren immers vaak vrienden en bekenden waardoor de cirkeltjes snel rond waren. En inderdaad, na een maand was de gekte zo goed als voorbij.

Malaria betekent letterlijk slechte lucht

Theorieën over de verspreiding van infecties zijn zo oud als de mens zelf. Hoewel? Pas sinds het eind van de negentiende eeuw dringt het besef door dat ziektes worden overgebracht door ziektekiemen – door parasieten, virussen of bacteriën, maar die kennis is van nog later datum. Vóór die tijd hingen ziektes ‘in de lucht’. Malaria betekent letterlijk slechte lucht.

Het was de Britse arts Ronald Ross die aantoonde dat malaria werd veroorzaakt door een parasiet die door muggen werd overgebracht. Hij kreeg er in 1902 de Nobelprijs voor. Na dit succes wilde hij de volgende stap zetten: het uitroeien van malaria. Beter gezegd, hij wilde de muggen uitroeien om zo de ziekte onder controle te krijgen. Dat lukte hem nog ook. Althans, voor even. Telkens als hij zijn rug had gekeerd, kwam de mug, en de malaria, terug.

Moet ik de mug eigenlijk geheel uitroeien, vroeg Ross zich af. En hij begon te rekenen. Stel dat in een dorp van duizend inwoners één man malaria heeft. Hoeveel muggen zijn er dan nodig om de ziekte te verspreiden? Hij ging ervan uit dat het maar één op de vier muggen zou lukken een mens te bijten. Dat waren al vierduizend muggen, nodig om de ziekte op te pikken. En dus 16.000 om de parasiet bij een ander in te brengen. Vooropgesteld dat de muggen in de tussentijd niet het loodje legden. Als maar één op de drie muggen zou overleven, waren er 48.000 muggen nodig voor één overdracht. Als er minder muggen waren, of minder zieken in het dorp, zou de malaria uitdoven. Bij meer zou de ziekte zich uitbreiden.

Wacht eens, bedacht Ross. Mensen herstellen ook. Als dat herstel sneller gaat dan de aanwas, dooft de malaria ook uit. Het was een cruciaal inzicht. Tot dat moment was men epidemieën te lijf gegaan door te zoeken naar patronen, om zo een idee te krijgen van vorm en omvang van de uitbraak, schrijft Kucharski. “Ross’ aanpak betekende dat hij vooruit kon kijken en de vraag ‘wat als...?’ kon stellen in plaats van alleen maar te zoeken naar patronen in beschikbare gegevens.”

De rest is geschiedenis, wordt dan vaak gezegd, maar voor Kucharski begint het verhaal hier pas. De mens heeft er nog vele decennia over gedaan om het idee van Ross uit te werken tot de verspreidingsmodellen van vandaag de dag. Het reproductiegetal bijvoorbeeld is een vinding uit de jaren zeventig (eigenlijk de jaren vijftig, maar toen werd het idee niet opgepikt).

Kucharski beschrijft de epidemiologie aan de hand van tal van uitbraken. Sars, ebola, Mexicaanse griep, zika. (Toen de eerste, Engelstalige editie van zijn boek uitkwam, klopte het nieuwe coronavirus aan de poort van Europa. Hij heeft de pandemie in deze nieuwe versie verwerkt.) Alle bekende begrippen komen voorbij. De superverspreider, de S-curve, patiënt 0, clusteranalyse. Het verhaal is zeer goed leesbaar, gelardeerd met tal van anekdotes en citaten.

Het fiasco van Newton

Zoals deze uitspraak van de natuurkundige Isaac Newton: “Ik kan de bewegingen van hemellichamen berekenen, maar de gekte van mensen niet”. Newton had een fortuin verloren met een investering in de South Sea Company. Hij had eind 1719 aandelen gekocht en zijn investering in eerste instantie zien groeien, wat hem overhaalde te verkopen. De aandelenprijs bleef echter stijgen en Newton – die spijt had van zijn overhaaste beslissing – deed een nieuwe investering. Toen de zeepbel een paar maanden later barstte, verloor hij 20.000 pond, omgerekend naar onze tijd rond de 20 miljoen pond.

Het fiasco van Newton is de opmaat voor het eerste uitstapje van Kucharski buiten de geneeskunde. Ook ideeën verspreiden zich volgens zijn modellen. Of YouTubefilmpjes. Rellen. Wetenschappelijke theorieën. Hebzucht. Al komt er in al die voorbeelden geen virus aan te pas, besmettelijk zijn ze wel.

Ook een zeepbel op de aandelenbeurs heeft zijn eerste vonk, als een select groepje weet heeft van bijvoorbeeld een nieuwe financiële constructie. Vervolgens duiken investeerders erop en begint de zeepbel te groeien. Een groei die meer dan exponentieel wordt als een stijgend aantal deelnemers de prijs opdrijft. Maar terwijl een pandemie per definitie uitdooft als de hele wereldbevolking is besmet, kan een economische zeepbel door alle financiële grenzen heen breken, voordat ze knapt. De ‘greater fool’-theorie heet dat in die kringen: je weet wel dat het dom is om zo veel geld aan dit aandeel te besteden, maar je gaat ervan uit dat er dommere mensen zijn die nog meer willen betalen.

Ondanks zulke verschillen kunnen de theorieën over de verspreiding van infecties iets zeggen over besmettingsgevaren in de financiële wereld. Nou ja, ze kunnen er achteraf iets over zeggen. Na de kredietcrisis van 2008 bleek dat de banken gevaarlijk met elkaar verknoopt waren. Ze hadden elkaar opgezocht en waren verbindingen aangegaan, juist om de risico’s te spreiden, maar elke epidemioloog had kunnen zien dat hun netwerken een gevaarlijke dynamiek hadden. De banken waren zo met elkaar verbonden, dat een ‘infectie’ zich weliswaar eerst trager zou verspreiden maar uiteindelijk iedereen zou treffen.

Vijf grote grieppandemiën

Veel verder komt het nog niet. Er moet nog veel werk worden verzet, constateert Kucharski. “Het is vergelijkbaar met de modellen voor besmettelijke ziekten die in de jaren zeventig en tachtig werden ontwikkeld. Er was een heleboel geweldige theorie, waar de daadwerkelijke gegevens op achterliepen.”

Maar dat geldt ook voor de infecties. De wereld heeft in een eeuw tijd vijf grote grieppandemieën gekend.

“Voordat we te maken kregen met Covid-19 werd me weleens gevraagd hoe de volgende pandemie eruit zou zien”, schrijft Kucharski. “Jammer genoeg was dat moeilijk te voorspellen, aangezien zelfs de eerdere grieppandemieën onderling al enigszins van elkaar verschilden. Het virus had verschillende stammen, en uitbraken troffen sommige plaatsen zwaarder dan andere. Er is in mijn vakgebied zelfs een gezegde voor: ‘Als je één pandemie hebt gezien... heb je één pandemie gezien’.”

null Beeld
Beeld

Adam Kucharski
Viraal - Waarom dingen zich verspreiden en waarom ze stoppen
Uitgeverij Nieuwezijds
328 pag., 22,95 euro

Lees ook:

Rekenmeester Jacco Wallinga is in de ban van de R

‘We weten niet of het virus nog verrassingen voor ons in petto heeft’

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2021 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden