Инфекции: зло – в случайности

Статья «Эволюционная динамика инкубационных периодов», которая была опубликована в журнале eLife, проливает свет на изменчивый характер эпидемий.

Уже было известно, что инкубационный период многих заболеваний следует определенной «логике»: относительно быстрое появление симптомов в большинстве случаев, но более длительное (а иногда гораздо более длительное) – в других. Эта закономерность известна как закон, или Сартвелла – она названа в честь Филиппа Э. Сартвелла, эпидемиолога, который заметил и сформулировал ее в 1950-х годах (но не объяснил).

Не смогли объяснить модель Сартвелла и другие ученые, биологи просто привыкли считать это фактом. До последнего времени: американские ученые, применив математическое моделирование с использованием двух классических проблемы теории вероятности - «сборщика купонов» и «случайного блуждания» - предложили свое объяснение этому феномену.

Работая с простой математической моделью, в которой ключевую роль играет случай, они подсчитали, сколько времени потребуется бактериальной инфекции или раковой клетке, чтобы завладеть сетью здоровых клеток. Распределение времени инкубации в большинстве случаев было близко к «логнормальному», что означает, что логарифмы инкубационных периодов, а не сами инкубационные периоды, нормально (равномерно) распределяются. Это возникает из случайной динамики самого процесса инкубации, поскольку патоген или мутант конкурируют с клетками организма хозяина.