Forskerne bag coronamodellerne

Troels Christian Petersen var på vej i festtøjet, da hans telefon pludselig ringede. Det var nytårsaften, der var to timer til dronningens nytårstale, og familiens gæster ville snart være på trapperne. Men det her opkald var vigtigt.

Den 45-årige lektor i partikelfysik er en del af Statens Serum Instituts (SSI) “Ekspertgruppe til udvikling af matematiske modeller ifm. Covid-19” og en af hjernerne bag den simulationsmodel, der bruges til at forudsige Covid-pandemiens udvikling. Og nu var der pludselig kommet en ny brik i spil. En virusmutation med forkortelsen B.1.1.7.

“Englænderne havde set, at smitten steg voldsomt i den sydøstlige del af landet, men ikke i den nordvestlige del. Forskellen tilskrev de en ny variant – en variant, der også var blevet konstateret i Danmark. Så jeg blev ringet op af SSI og bedt om at have slides klar den 2. januar med vores bud på, hvad den variant ville betyde”, fortæller han.

Efter en times samtale med sin kollega på Niels Bohr Institutet, som også arbejder med modellen, listede han tilbage til nytårsfesten. Men nytårsmorgen stod han op og arbejdede i ti timer med at fodre modellen med de engelske tal. Og 2. januar var prognosen klar for B.1.1.7’s udbredelse.

“Spørgsmålet var, hvornår den nye variant ville være dominerende, og jeg sagde, at det ville ske i midt februar. Efterfølgende viser målingerne, at det skete den 16. februar. Og som partikelfysiker er det jo lidt morsomt, at det her muligvis er min bedste forudsigelse nogensinde”.

Fra DTU til AAU

At en lektor, der til daglig gør det i eksperimentel partikelfysik, pludselig får en afgørende rolle for regeringens sundhedspolitiske tiltag, er et meget godt billede på det helt usædvanlige forskningssamarbejde, der nu i over et år har fundet sted i SSI’s ekspertgruppe. En umage forsamling af forskere fra ganske forskellige videnskabsområder, hvis rådgivning har været det faste holdepunkt i regeringens håndtering af Covid-pandemien. Sjældent – hvis nogensinde – har forskere haft en så direkte betydning for danskernes hverdag.

Det var Robert Leo Skov, overlæge på SSI, der i midten af marts sidste år fik til opgave at danne en gruppe.

“Vi stod og manglede et matematisk modelleringsapparat, og jeg blev bedt om at sammensætte et hold. Så jeg startede med at kontakte folk, jeg kender, der har arbejdet med matematisk modellering inden for det humane og veterinære område, fra Københavns Universitet, DTU og RUC, og vi fandt relativt hurtigt ud af, hvilke kompetencer vi yderligere havde brug for, og udvidede derfor med flere personer fra KU, DTU og Danmarks Statistik”, fortæller Robert Leo Skov.

Senere har gruppen også indlemmet Michael Bang Petersen, manden bag HOPE-projektet på AU, der undersøger danskernes holdninger og adfærd, og Jakob Stoustrup fra AAU, der sideløbende med SSI har arbejdet med et simuleringsværktøj.

Meldte sig frivilligt

Men rekrutteringen havde også andre veje. At Troels Petersen på et tidspunkt kom med i gruppen, skyldtes egentlig, at hans kollega Mathias Heltberg selv havde kontaktet SSI og meldt sig frivilligt.

“Vi skulle på en rejse sammen, som vi måtte aflyse, da det hele blussede op. Og da talte vi netop om, at de havde brug for sådan nogle som os til de talmæssige opgaver. Jeg tænkte faktisk selv på at kontakte SSI, men han gjorde det og blev en del af gruppen. Jeg var mere sådan en rådgiver på sidelinjen, men da jeg så begyndte at komme med nogle af de der analyser, blev jeg også inviteret med”, fortæller Troels Petersen.

Theis Lange er professor ved Institut for Folkesundhedsvidenskab, Biostatistisk Afdeling, KU. I hans tilfælde var det nogle meget specifikke kompetencer omkring vurdering af indlæggelsestider, som gruppen havde brug for.

“Jeg blev involveret, fordi man skulle finde ud af, hvor længe folk lå på hospitalet. Det, der i tekniske termer hedder overleveanalysedata. Det findes der statistiske metoder til at observere, og Biostatistisk Afdeling har en meget lang historik omkring overlevelsesdata. Det har været min opgave over hele forløbet, og den opgave er blevet meget lettere, efterhånden som flere og flere har afsluttet deres indlæggelser”, fortæller Theis Lange.

1-2 års arbejde på få uger

Gruppen blev født under den første store nedlukning, og politikerne havde brug for nogle fremtidsudsigter: Hvor længe ville nedlukningen være nødvendig? Fra starten var der to store mangelvarer: tid og data. Robert Leo Skov fik opgaven med ekspertgruppen den 19. marts, og den 2. april var første rapport klar.

Datagrundlaget omkring syge og indlagte gik frem til 28. marts.

“Der blev sat modeller sammen på få uger, der normalt vil kræve 1-2 års arbejde. Det er klart, at der har været ting, vi fra starten vidste kunne forbedres. Og så var der et stort issue i forhold til, hvilke data der var tilgængelige. Sådan nogle modeller her lever af lange dataserier, men sygdommen var først lige startet, så vi havde meget korte dataserier”, siger Robert Leo Skov.

Næste skridt var at skabe mere sofistikerede modeller, der kunne simulere smittespredningen under forskellige omstændigheder.

“I epidemiologi har man de her SIR-modeller. Problemet er, at folk i sådan en model er ens, så du kan ikke spørge: Hvad med dem med mange kontakter eller få kontakter? Så vi byggede det, der hedder en agentbaseret model. Du har agenter, der hver har et netværk. Og så kan du begynde at ændre dit og dat og se, hvem der begynder at smitte hvem”, fortæller han.

Som eksempel bygger forsamlingsforbuddene og anbefalinger om at holde sig til små sociale “bobler” på modellens simulationer.

“Nogle agenter i modellen levede som eremitter, men så var der også nogle, der havde kontakt med en masse mennesker, og vi kunne se, at de virkelig drev smittespredningen. Når dem med mange kontakter blev taget ud, faldt kontakttallet drastisk. Vi kunne også se, hvor meget det hjalp at indføre forsamlingsforbud af forskellige størrelser”.

Nogle læste, andre modellerede

Den første intense opstart af ekspertudvalget foregik i sagens natur gennem videomøder.

“Vi var online det første lange stykke tid og var det mere eller mindre dagligt. Folk har i stort omfang smidt, hvad de havde i hænderne. Der har været en kæmpe arbejdsindsats og velvillighed for at løse den her opgave. Det er et arbejdsfællesskab, folk frivilligt er gået ind i, og så har vi fundet ud af, hvem der har kompetencer i forhold til de enkelte opgaver”, siger Rober Leo Skov.

Troels Petersen hørte til blandt modellørerne. Men det sundhedsfaglige kunne han ikke byde ind på.

“Vi fysikere vidste for eksempel intet om, hvor gode de forskellige test var. Der var nogle, der var gode til at læse litteratur. Og så sad vi og diskuterede: Hvor meget stoler vi på det, hvad er et godt og dårligt studie?” siger Troels Petersen.

For Theis Lange har det tværfaglige samarbejde i gruppen været en stor oplevelse.

“Der har været utroligt mange online­- møder, enkelte fysiske, og så har man siddet og sammenskrevet på Teams, og hvad man nu ellers kan gøre. Men det har været en øjenåbner for, hvor meget man kan samarbejde, og hvor hurtigt man kan komme i gang. Hvis man havde haft tid nok, og det var et forskningsprojekt som mange andre, så havde vi aldrig arbejdet sådan her. Men vi har nok også oplevet, at nogle ting, der normalt er sværere, kan lade sig gøre, når behovet er stort nok”, siger Theis Lange.

Svarede kun på, hvad de blev spurgt om

En ting er tidspresset, som gruppens medlemmer i perioder har været under – blandt andet fordi de ikke var frikøbte, men også havde deres almindelige arbejde at passe. Dertil kommer, at ekspertgruppens rådgivning gang på gang er blevet fremhævet som begrundelse for de politiske tiltag. Det er man heller ikke helt upåvirket af, mener Theis Lange.

“Man mærker betydningen. Vi har forsøgt at adskille, hvornår man mærker pres fra politisk side, og hvornår det er tidspres. I forhold til det første traf vi meget tidligt det valg, at vi svarer på, hvad vi bliver spurgt om. Det har åbenlyst betydet, at man kunne bruge gruppen politisk. Men det gjorde på mange måder, at vi stødte nogle bekymringer fra os”, siger han.

Det er også Robert Leo Skovs opfattelse.

“Det er da klart – når man står for skud for sådan noget, så påvirker det da os alle sammen. Men det ændrer jo ikke ved, at vi bare prøver at levere de bedste modeller, der er tilgængelige, og løbende finjusterer dem”.

Behov for permanent beredskab

Når beregninger er hovedargumentet i forhold til genåbning, kommer det hurtigt i fokus, når prognoserne ikke holder helt stik, som for eksempel ved den aktuelle genåbning, hvor ekspertudvalget forudså, at der i midten af april ville være ca. 870 indlagte. Det faktiske tal lå omkring 200.

“Antagelsen var, at folks adfærd var uændret. Det var en gal antagelse, men det var den antagelse, vi blev bedt om at regne ud fra. Ser du rapporten, vil du se, at jo længere vi kommer hen mod 1. maj, jo større blev usikkerheden. Jeg tror, vi skød på mellem 280 og 1.500 indlagte. Det imponerende ved estimatet var måske, at vi kunne bestemme usikkerheden så godt, som vi gjorde”, forklarer Troels Petersen.

For Theis Lange pirrer det bare nysgerrigheden yderligere.

“Som forsker må jeg sige, at der er ting, der er overraskende, som kan give anledning til mere forskning. Den mest interessante videnskabelige udfordring er koblingen mellem observerede smittetal og folks individuelle opførsel. Der eksisterer en eller anden form for feedbackmekanisme, som man jo ikke kender fra smittespredning blandt dyr. Så her er brug for nye værktøjer og nye data”.

I øjeblikket ser ekspertgruppen frem mod efteråret. Forhåbningerne er, at pandemien snart vil være så meget i ro, at gruppens arbejde kan nedtrappes. Men Robert Leo Skov håber alligevel på, at politikerne kan se behovet for en stående arbejdsgruppe, så man ikke en anden gang skal starte fra nul.

“Det vil være helt fornuftigt at opretholde pandemiberedskab, der fungerer på tværs af forskningsinstitutionerne. Jeg forestiller mig ikke en kæmpe gruppe, men et basalt beredskab, hvor kompetencerne er til stede, og man hurtigt er i stand til at skalere op”, siger han.