Modelos epidemiológicos y COVID-19

La pandemia de COVID-19 es uno de los mayores desafíos a los que se ha enfrentado el mundo entero en los últimos años. El modelado matemático es parte importante de la investigación teórica de epidemias y se ha utilizado para guiar las estrategias de enfrentamiento a esta enfermedad. Coloquialmente se puede decir que un modelo matemático es una traducción simplificada de un problema del mundo real a una notación matemática, lo que forma un problema matemático correspondiente al problema real. Formular el modelo con expresiones matemáticas proporciona una formalidad y brevedad de descripción. Algunos modelos deben incluir parámetros obtenidos de datos empíricos que forman parte de la información de entrada al modelo. Después de formular un problema se utilizan herramientas, ideas, conceptos y técnicas matemáticas para resolverlo. La solución obtenida se traduce de nuevo al contexto del problema del mundo real. Un modelo matemático ayuda a revelar características importantes de los fenómenos reales. Cuanto más complejo es un fenómeno, o más difícil y costoso es estudiarlo, mayor es el motivo para explorar modelos. De acuerdo con esta lógica, las enfermedades infecciosas en humanos son temas interesantes para modelar, ya que son complejas, y la investigación en poblaciones humanas es difícil y costosa. A los modelos matemáticos que tienen que ver principalmente con la dinámica de la transmisión de enfermedades infecciosas los llamaremos modelos epidemiológicos. Los modelos epidemiológicos ayudan a comprender mejor la dinámica de la transmisión y la propagación de enfermedades infecciosas, a hacer estimaciones de ciertos parámetros y proyecciones de variables, y a identificar los factores que rigen el proceso de transmisión, para así desarrollar estrategias de control efectivas. A su vez, también permiten evaluar la efectividad de las estrategias de vigilancia y las medidas de intervención que se están llevando a cabo en el transcurso de la propia epidemia. Una de las preguntas de interés para los responsables de la salud pública ante una posible epidemia es “¿qué tan grave será una epidemia?”. Esta pregunta puede interpretarse de varias maneras: ¿cuántas personas se verán afectadas y requerirán tratamiento?, ¿a qué velocidad será la propagación de la enfermedad?, ¿a cuántos individuos infectará una persona que se haya contagiado?, ¿cuál es el número máximo de personas que necesitan atención en un momento determinado?, ¿cuánto durará la epidemia?, ¿se puede evitar una epidemia mediante la vacunación de suficientes miembros de la población? o, después de iniciada, ¿a cuántos se debe vacunar para combatir la epidemia?, ¿cuánto beneficio haría la cuarentena de los infectados para reducir la gravedad de la epidemia?, ¿toda la población es igualmente vulnerable? Las soluciones que los modelos epidemiológicos arrojan ayudan a dar respuesta a estas preguntas, siempre y cuando para el modelado se haya utilizado suficiente información sobre la enfermedad y su historia natural en la población, de modo que el modelo sea capaz de “imitar” los procesos naturales. En la construcción del modelo ayuda identificar las categorías de los individuos que juegan un papel definido e importante en la dinámica de la enfermedad. Evidentemente, existe una importancia científica en el modelado, que puede aportar mucho a la teoría epidemiológica, aumentar la comprensión de los procesos epidémicos y conducir a mejorar la práctica de la salud pública.