Statistiker arbeiten an verschiedenen Fronten, um Ihnen helfen zu verstehen und Lösungen zu finden, im Kampf gegen COVID-19

Statistik ist oft ein abstrakter Zweig der Mathematik, die sich auf komplexe theoretische Modelle und Gleichungen; für die Laien, die Anwendungen von solchen abstrakten Modellierung ist nicht immer sofort ersichtlich.

Aber da die COVID-19-Ausbruch, den Entscheidungsträgern und der öffentlichkeit regelmäßig wandte sich an Statistiker für die Einsichten, die aus der Sequenzierung und der klinischen Studien zu testen und die Ermittlung von Kontaktpersonen.

In der Stanford School of Humanities and Sciences, Fakultät Statistik arbeiten an verschiedenen Fronten im Kampf gegen COVID-19. Ihre arbeiten, oft in Zusammenarbeit mit der Stanford Medizin, konnte, leisten wichtige Beiträge zur Eindämmung der Pandemie.

Diese Serie präsentiert drei Studien in der Abteilung für Statistik der Bewältigung der Corona-Virus-Ausbruch mit verschiedenen Methoden: tracking-genetische Mutationen des coronavirus, die Entwicklung einer praktischen Ansatz zur Modellierung und Gestaltung von klinischen Studien viel versprechende neue Behandlungen.

Überwachung Mutationen

Testen Personen für das coronavirus wurde vor eine große Herausforderung. Jetzt biostatistiker sind tracking-genetische Mutationen des virus, die zur Schätzung der Größe und Ausbreitung von COVID-19, und die Centers for Disease Control and Prevention, vor kurzem angekündigt, einen großen Aufwand, um die Sequenz der coronavirus-Genom.

Die Corona-Virus, dass Ursachen COVID-19 ist im wesentlichen einer einzelsträngigen RNA, umgeben von einer dünnen Membran von öligen Lipide und Proteine.

RNA, wie sein Naher verwandter DNA, trägt das virus den genetischen code in eine Sequenz von Molekülen, abgekürzt durch die Buchstaben A, C, G und U. In der Corona-Virus, die RNA-Sequenz enthält etwa 30.000 Briefe.

Wenn eine person infiziert ist, wird das eindringende RNA-tricks gesunde menschliche Zellen in Kurbeln aus Millionen von Kopien des virus. Wie die Krankheit verbreitet und das virus weiter um sich zu vermehren, winzige Fehler, Mutationen genannt, entstehen in der Folge.

Zum Beispiel die Buchstaben A-C-G könnte versehentlich kopiert als A-C-U. Dieser mutierten Sequenzen zeigen sich in Blut-Proben von infizierten Menschen mit COVID-19, die Wissenschaftlern wichtige genetische Hinweise über den Ursprung der Pandemie.

„Wenn Sie virale Proben von verschiedenen infizierten Personen, können Sie abschätzen, wie nah Ihre virale Sequenzen sind genetisch durch den Vergleich der Muster der gemeinsamen Mutationen“, sagte Julia Palacios, ein Assistenzprofessor von Statistiken und von biomedizinischen Daten Wissenschaft. „Man kann verfolgen, zurück in der Zeit, wenn Paare von Sequenzen, die einen gemeinsamen Vorfahren.“

Hunderte von RNA-Sequenzen aus COVID-19 virale Proben hinterlegt werden täglich in einem open-access-Daten bank, so dass Palacios und Ihr Forschungs-team zu verfolgen coronavirus Mutationen auf der ganzen Welt. Diese mutierten Sequenzen, die auch den Wissenschaftlern helfen, festzustellen, die Größe einer infizierten Bevölkerung und ob es wächst.

„Wir sind bestrebt, die genetische Vielfalt des virus im Laufe der Zeit,“ Palacios erklärt. „Viren brauchen zu infizieren Individuen zu entwickeln. Wenn der virus infiziert eine große Anzahl von Personen, die Sie beobachten eine große Anzahl von Mutationen. Aber wenn die infizierte Bevölkerung ist gering, die genetische Vielfalt wird konstant bleiben. Wie Sie bekommen mehr Szenen, Sie können sehen, ob der trend noch wächst, bleibt konstant oder fängt an zu verfallen, in dem Fall kann die Infektion Ihren Höhepunkt erreicht haben.“

Die Kombination von soliden genetischen Daten mit epidemiologischen Modellen könnte führen zu genaueren Vorhersagen, wie das virus ausbreiten wird in den kommenden Monaten, fügte Sie hinzu.

„Mit einer besseren Schätzung der Anzahl von Fällen ist sehr wichtig für Epidemiologen, um vorherzusagen, was passieren wird, im Herbst“, sagte Sie. „Aber es gibt so viele unbeantwortete Fragen. Zum Beispiel, unsere Analysen zeigen eine sehr variable Mutationsrate was darauf hindeutet sehr heterogener Stämme, die sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit entwickeln, aber je mehr Daten wir bekommen, desto mehr Fragen können wir Fragen und versuchen zu beantworten.“

Für Palacios, zu verstehen, wie das virus sich entwickelt, ist mehr als eine Akademische übung.