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Social Distancing verschiebt und verringert den Höhepunkt der COVID-19-Pandemie – beseitigt aber nicht die Gefahr

Michael Klein

„Intense control measures of prolonged school closure and work holidays reduced the cumulative infections by end-2020 and peak incidence, while also delaying the peak of the outbreak. Our model suggests that the effect of these physical distancing strategies vary across age categories: the reduction in incidence is highest among school children and older individuals, and lowest among working-age adults“ (7).

Das Zitat stammt von Kiesha Prem, Yang Liu, Timothy W. Russell, Adam J. Kuchaerski, Roalind M. Eggo, Nicholas Davis und Petra Klepac. Die Forscher schreiben diese Sätze im zweiten Teil ihres Beitrags „The Effects of Contral Strategies to Reduce Social Mixing on Outcomes of the COVID-19 Epidemic in Wuhan, China: a Modelling Study“, der gestern auf Lancet veröffentlicht wurde.

Nun, nachdem die meisten Regierungen mehr oder weniger strikte Beschränkungen der Freizügigkeit ihrer Bürger, das sogenannte Social Distancing, beschlossen haben, um damit die Ausbreitung von COVID-19 zu verhindern, ist es an der Zeit, die wissenschaftlichen Belege dafür nachzutragen, dass diese Maßnahmen überhaupt den gewünschten Effekt haben. Wir haben dies vor einiger Zeit bereits mit dieser Studie des Imperial College getan, die Basis der Maßnahmen der britischen Regierung ist. Das Ergebnis der Studie des Imperial College ist ernüchternd, zeigt es doch, dass COVID-19 allen Gesellschaften so lange erhalten bleiben wird, bis es einen Impfstoff gegen COVID-19 gibt. Damit ist wohl frühestens nach Ablauf von 2020 zu rechnen. Quarantäne-Maßnahmen dienen dementsprechend nicht dazu, SARS-CoV-2 die Nahrung zu nehmen und COVID-19 zum Verschwinden zu bringen, sondern dazu, den Höhepunkt der Infektionen hinauszuzögern, so dass Krankenhäuser nicht von COVID-19-Erkrankten überrannt werden.

Die neue Studie von Prem et al. (2020) macht dies besonders deutlich. Die Autoren haben auf Grundlage von Daten aus Wuhan und für Wuhan berechnet, was die drakonischen Maßnahmen, die die Chinesische Regierung eingesetzt hat, für die Verbreitung von COVID-19 bedeuten. Da niemand in die Zukunft blicken kann, muss man versuchen, die Zukunft mit einem mathematischen Modell zu simulieren, und das genau haben Prem et al. mit einem so genannten SEIR-Modell, in dem susceptible (anfällig), exposed (exponierte), infected (infizierte) und removed (gestorbene/genesene) Patienten unterschieden werden.

Wen es interessiert, das Ganze sieht so aus:

Wie bei jedem Modell, so hängt auch die Akkuratheit des Modells von Prem et al. von der Korrektheit der Parameter ab, die einen Effekt auf die Zielvariablen haben sollen, hier also die Verbreitung von SARS-CoV-2 beschreiben und den Ausgang einer Erkrankung an COVID-19. Die entsprechenden Parameter entstammen dem, was bereits über die Verbreitung von SARS-CoV-2 wissenschaftlich mehr oder minder belegt ist:

Alle diese Parameter sind konservative Schätzungen, d.h. wenn das Modell von Prem et al. nicht mit der Realität übereinstimmt, dann mit hoher Wahrscheinlichkeit deshalb, weil es Effekte auf die Verbreitung von COVID-19 unterschätzt. Forscher irren sich lieber auf der negativen als auf der positiven Seite, unterschätzen also lieber als dass sie überschätzen, es sei denn, sie wollen den Klimawandel vorhersagen …

Im Modell ist berücksichtigt, dass sozialer Kontakt im Haushalt, am Arbeitsplatz, auf dem Weg dahin, in Schulen erfolgt, dass mit einschränkenden Maßnahmen unterschiedliche Auswirkungen auf die Orte sozialen Kontakts einhergehen, am einfachsten damit zu beschreiben, dass eine Quarantäne die Frequenz sozialer Kontakte zwischen Haushaltsmitgliedern erhöht, während die zwischen Haushaltsmitgliedern und Arbeitskollegen reduziert wird.

Drei Modelle rechnen die Forscher mit ihren Daten, für uns interessant sind die beiden Extremmodelle: (a) keinerlei Intervention und (b) Shutdown: Schließung von Schulen, Ausgangssperre, Schließung von Unternehmen, öffentlichen Verkehrsmitteln usw., wie aus Wuhan bekannt. Welchen Effekt haben diese drakonischen Maßnahmen auf die Verbreitung von SARS-CoV-2 und die Häufigkeit von Erkrankungen an COVID-19?

Die folgenden Abbildungen aus der Arbeit von Prem et al. geben Antwort auf diese Frage:

Ein Shutdown des öffentlichen Lebens und der Wirtschaft hat – wie man sieht -zwei Haupteffekte:

Beide Effekte geben dem Gesundheitssystem die Möglichkeit, sich auf das, was kommt, einzustellen.

Beide Effekte stellen sich insbesondere bei Kindern zwischen 10 und 15 Jahren und bei über 60jährigen ein. Der Nutzen davon ist gleich doppelt. Kinder sind eine Art „Superspreader“, die mit die höchste Wahrscheinlichkeit haben, SARS-CoV-2 zu verbreiten, über 60jährige sind diejenigen, die am stärksten durch eine Infektion mit SARS-CoV-2 gefährdet sind. Maßnahmen des Social Distancing retten somit Leben und verhindern die Verbreitung von SARS-CoV-2, aber sie verhindern nicht, dass COVID-19-Erkrankungen in den Monaten nach Aufhebung des Shutdowns den Höhepunkt erreichen, der durch den Shutdown verschoben wurde.

In den Modellen von Prem et al., die keine saisonale Einschränkung in der Verbreitung von SARS-CoV-2 annehmen, weil es keine Anzeichen dafür gibt, dass das Virus bei höheren Außentemperaturen allein durch die höheren Temperaturen bereits in seiner Ausbreitung gehemmt ist, rechnen damit, dass die Zahl der Erkrankten, je nachdem, wann die getroffenen Maßnahmen schrittweise gelockert werden, mit einer Verzögerung von sechs Monaten, bei einer Lockerung im März bzw. sieben Monaten, bei einer Lockerung im April ihren Höhepunkt erreichen.

COVID-19 geht also durch eine Aufhebung der Ausgangssperre bzw. eine Lockerung der Maßnahmen des Social Distancing nicht weg. Es wird in einigen Monaten einen neuen Höhepunkt erreichen, von dem zu hoffen bleibt, dass er unter dem bleiben wird, was in Krankenhäusern beherrschbar ist. 

Prem, Kiesha, Liu, Yang, Russell, Timothy W., Kucharski, Adam J., Eggo, Rosalind M., Davies, Nicholas, Jit, Mark & Klepac, Petra (2020). The Effect of Control Strategies to Reduce Social Mixing on Outcomes of the COVID-19 Epidemic in Wuhan, China: A Modelling Study. Lancet.

Fakten zu SARS-CoV-2/COVID-19:

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