El mundo está en guerra. La contraofensiva de las naciones contra el microscópico enemigo tiene un objetivo: frenar su arrollador avance. Nos valemos de la virología y de la epidemiología para combatir la entidad química, pero hay otra ciencia muy estratégica en estas batallas: la matemática. El primer brote fue en diciembre de 2019 en Wuhan, China, y hoy el mundo sufre una pandemia; sin embargo, ¡Wuhan acaba de ganar la batalla! Veamos las armas de esta guerra global contra del nuevo coronavirus.
El poderío del SARS-CoV-2
El virus SARS-CoV-2, responsable de la enfermedad del COVID-19, ha sido más rápido que cualquier reacción de nuestra especie. Le hemos cedido terreno con muchas bajas. En algunos países, ha sido muy tarde y el enemigo continúa destruyendo células. ¿A qué se debe?
Este virus, especializado en infectar células del sistema respiratorio, tiene un origen animal (ver “Bat Coronaviruses in China” de Yi Fan, Kai Zhao y otros): Por ello, no hemos tenido tiempo de desarrollar una respuesta inmune. Nos encontró con las defensas bajas. En el cuerpo a cuerpo nuestras células pierden. El virus introduce en ellas su ARN y puede fabricar de 10.000 a 100.000 copias en pocas horas —un ejército listo para infectar otras células— después de haber matado a la primera. Por si fuera poco, este ejército cuenta con dos tipos de soldados. Como otros coronavirus (SARS y MERS), un primitivo SARS-CoV-2 habitaba en los murciélagos (70 % de los nuevos virus provienen de animales). De ellos habría saltado a un intermediario —el pangolín— en el que mutó y de ahí se crearon dos cepas: S y L. Esta última es la más agresiva e infecta a siete de cada diez víctimas, y se propaga más rápido.
Estudios genéticos y estructurales han identificado una proteína en la envoltura del virus, la cual encaja como llave a cerradura en el receptor ACE2 de la membrana celular. Esta poderosa unión le facilita el ingreso y la transmisión. Lo peor viene después: cuando se une el virus al receptor, destruye la célula del alveolo pulmonar (saquitos en que se libera CO2 e ingresa oxígeno a la sangre). Los hombres asiáticos e hipertensos tienen más receptores que las mujeres, caucásicos y niños. Por eso, el primer grupo es el más afectado, aparte de los ancianos y personas con enfermedades crónicas (diabetes, cáncer, etc.).
La invencible matemática
Odiada e incomprendida por muchos, la matemática, sin embargo, nos puede llevar a la victoria. Con ella podemos anticiparnos. Para eso, es necesario saber el comportamiento de la infección en el tiempo. Crece exponencialmente. Por ejemplo, el primer día tenemos un caso; el segundo, dos; luego, cuatro (siempre duplicando). Al día 15 tendremos 16.384 casos, y así podemos seguir hasta millones. Un crecimiento descontrolado fue la pandemia de la gripe española de 1918, con 20 a 40 millones de muertos en un año.
Esta capacidad de crecer se mide con Ro, que nos dice a cuántas personas podemos contagiar. Ro forma parte de una ecuación matemática. Si Ro es mayor que 1 tenemos un crecimiento exponencial y, si es menor que 1, el contagio se va ralentizando hasta desaparecer. El valor de este parámetro depende de varios factores: de la velocidad de autorreplicación del virus y de la exposición al contagio (ambos lo suben); de las medidas de contención (que lo bajan).
Si bajamos el Ro (entre 0 y 1), van a seguir aumentando los casos, pero en un tiempo mayor, y se observará una curva ensanchada y aplanada. China bajó el Ro y venció al coronavirus.
EL MODELO SIR
La epidemiología de este virus nos arroja unos números clave: 80, 15 y 5. El 80% muestra pocos síntomas, 15% puede hacer neumonía y el 5% puede morir. Pero casi todas las cifras en epidemiología se pueden modelar.
Un ejemplo es el modelo matemático SIR, que simula la pandemia. S es población susceptible (sana); I, infectada; R, resistente (recuperada). Entonces, S se infecta, después se recupera y tiene inmunidad. Esta inmunidad de una mayoría de la población vuelve menos agresivo al virus; además, con el tiempo muta, y la selección natural escoge a la cepa menos virulenta, es decir, sería un virus estacional con baja letalidad. S, I y R varían con el tiempo. Todos los parámetros describen una curva y pasados los 50 casos se empina (mayor velocidad de propagación).
Las estrictas medidas de aislamiento pueden aplanar la curva. Las matemáticas lo demuestran y habremos vencido.
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