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The probability that an Emerging Infectious Disease will Burn Out
If a new pathogen causes a large epidemic, it might “burn out” before causing a second epidemic. The burnout probability can be estimated from large numbers of computationally intensive simulations, but an easily computable formula for it has been elusive. Using a conceptually simple approach, we have derived an accurate and easily computable formula for the burnout probability for the stochastic SIR epidemic model (with host births and deaths) and SIRS model (including decay of immunity). Our analysis shows that the burnout probability is always smaller for diseases with longer infectious periods or shorter durations of immunity, but is bimodal with respect to transmissibility (basic reproduction number) unless infectious periods are atypically long. Our SIRS results imply that failing to prevent SARS-CoV-2 from taking off initially made it almost certain that it would persist. Persistence of other common, human infectious diseases cannot be explained by susceptible recruitment alone.
La probabilité d'extinction d'une maladie infectieuse émergente
Si un nouveau pathogène provoque une épidémie de grande ampleur, il pourrait s'éteindre avant d'en engendrer une seconde. La probabilité d'extinction pourrait estimée à partir d'un grand nombre de simulations complexes, mais une formule simple à calculer restait jusqu'à présent difficile à obtenir. Grâce à une approche conceptuellement simple, nous avons désormais établi une formule précise et facile à calculer pour la probabilité d'extinction dans le cadre du modèle épidémique stochastique SIR avec dynamique vitale (naissances et décès d'hôtes), et pour le modèle stochastique SIRS (qui inclut la perte de l'immunité). Notre analyse montre que la probabilité d'extinction est toujours plus faible pour les maladies à période infectieuse plus longue ou à durée d'immunité plus courte, mais qu'elle présente une distribution bimodale en fonction de la transmissibilité (le taux de reproduction de base), sauf si la période infectieuse est exceptionnellement longue. Nos résultats concernant le modèle SIRS suggèrent que l'incapacité à empêcher l'émergence initiale du SARS-CoV-2 a quasiment assuré sa persistance. La persistance d'autres maladies infectieuses humaines courantes ne peut s'expliquer seulement par le recrutement de personnes susceptibles.
Date and Time
-
Co-auteurs (non y compris vous-même)
Ben Bolker
McMaster University, Depts of Biology and Mathematics & Statistics
Jonathan Dushoff
McMaster University, Dept of Biology
Todd Parsons
CNRS and Sorbonne University, Paris
Langue de la présentation orale
Anglais
Langue des supports visuels
Anglais

Speaker

Edit Name Primary Affiliation
David Earn McMaster University