COVID-19

Resume: I dette “mini-projekt” om COVID-19 undersøger vi hvordan den nye coronavirus kan forårsage sygdom hos mennesker, samt hvordan sygdommen har kunnet sprede sig så hurtigt på verdensplan

OPDATERET DECEMBER 2020: 2 NYE TEORIAFSNIT OMKRING VACCINEN MOD COVID-19 ER TILFØJET

Der findes rigtig mange forskellige vira (flertal af virus). Faktisk mener eksperter, at der findes en trillion (10¹⁸) gange så mange virus-partikler på jorden, som celler i menneskekroppen! De fleste vira er fuldstændigt harmløse, men andre kan gøre os syge – nogle endda dødeligt syge. Vira er små partikler og er ikke levende. De er nemlig afhængige af andre organismer for at kunne formere sig. Man kan se dem som små velprogrammerede maskiner, der genkender, invaderer og overtager celler, for at kunne lave flere viruspartikler.

Vira kommer i mange former og størrelser afhængigt af, hvilke celler de inficerer. Alle vira består af en kompleks skal af protein, kaldet capsidet, som indeholder virusens arvemateriale. Det er dette arvemateriale, som indeholder opskriften på at lave nye, identiske viruspartikler.

Mange vira er ”nøgne”, hvilket vil sige, at deres yderste lag udelukkende består af proteiner. Andre vira – de fleste af dem, der kan inficere mennesker og dyr – består dog også af et ydre ”lipid-lag”, som er et slags fedtstof. Sæbe og sprit er effektive til at opløse dette lag og dermed ødelægge virus-partiklen. Corona-viruspartikler har netop sådan et lag, og det er derfor, det er så effektivt at vaske sine hænder og bruge håndsprit, når man skal beskytte sig selv mod COVID-19!

Teori:

Regn på R0

Regn på reproduktionstallet

Når en person smittes med en virus-sygdom som f.eks. COVID-19 kan man nemt sprede sygdommen til raske personer. Antallet af raske, der i gennemsnit bliver smittet pr. smittet person, kaldes reproduktionstallet, og skrives ofte bare R0. Jo højere R0 er, jo mere smitsom og alvorlig er sygdommen. Reproduktionstallet varierer fra land til land.

I denne opgave skal du lave et lille forsøg:

På øen Krammeøen er der netop ankommet et skib med præcis én person smittet med COVID-19. Resten af øens beboere er raske, og der ankommer ikke flere skibe i det næste stykke tid.

På Krammeøen elsker de at hygge sig med hinanden og krammer altid når de ser deres bekendte, og sygdommen kan derfor relativt nemt sprede sig. Reproduktionstallet for COVID-19 på øen er 3. Din opgave er nu at finde ud af, hvor mange smittede der er på øen hver dag. Husk, at vi antager, at en smittet person smitter alle de personer, han eller hun kan smitte i løbet af én dag. Det betyder, at det kun er nye smittede, der kan smitte dagen efter.

De første tre dage er udregnet for dig, regn nu selv de næste 4.

R0 = 3	Dag 0	Dag 1	Dag 2	Dag 3	Dag 4	Dag 5	Dag 6	Dag 7
Regnestykket		1*3	3*3	9*3
Antal nye smittede	1	3	9	27
Total antal smittede	1	4	13	40

På naboøen Vinkeøen er der også netop ankommet et skib med præcis én person smittet med COVID-19. Ligesom på Krammeøen er resten af øens beboere raske, og der ankommer ikke flere skibe i det næste stykke tid.

På Vinkeøen ved de, at jo bedre man er til at holde afstand, jo færre personer smitter man. Reproduktionstallet for COVID-19 på øen er derfor lavere end på Krammeøen, nemlig 1.5.

R0 = 1.5		Dag 1	Dag 2	Dag 3	Dag 4	Dag 5	Dag 6	Dag 7
Regnestykket		1*1.5
Antal nye smittede	1	1.5
Total antal smittede	1	2.5

Prøv nu, om du kan lave en tegning, der indeholder tallene fra begge øer. Ud af x-aksen skal du have dagene, og ud af y-aksen skal du have antallet af smittede. HINT: Se figur 7 i teori-afsnittet.

Spørgsmål:

Hvor mange smittede er der efter 7 dage på de to øer?
Hvad betyder det, at reproduktionstallet er 3 på Krammeøen? Beskriv matematikken med ord.
Kan du udregne, hvilken værdi R0 maksimalt må have, for at antallet af smittede falder hver dag – altså et stop af smittespredning? Hint: Prøv dig frem med forskellige tal. Skal R0 være tættest på R0 fra Krammeøen eller Vinkeøen?
Hvilke ting kan vi gøre, for at få et reproduktionstal, der stopper smittespredning?

Regn på HIT

HIT betyder “herd immunity threshold” og beskriver den procentdel af befolkningen, som skal være immune overfor en sygdom for, at samfundet er beskyttet. I denne opgave skal du undersøge, hvad forskellige reproduktionstal betyder for HIT.

Dit mål er at udfylde skemaet herunder:

HIT = 1 – ( 1 / R0 )	Udregnet HIT	Spredes sygdommen ved 10% immune, 50% immune, 80% immune, 100% immune? Skriv et par kommentarer
R0 = 1
R0 = 4
R0 = 10

Brug spørgsmålene nedenunder til at besvare spørgsmålene i skemaet.

For reproduktionstallene 1, 4 og 10, undersøg da:

Hvad er HIT for de forskellige reproduktionstal? Husk, at HIT kan regnes vha. formlen HIT = 1 – (1 / R0 )

Hvordan opfører sygdommen sig når der er hhv. 10% immune, 50% immune, 80% immune og 100% immune? Kopier nedenstående figur for at besvare spørgsmålet når der er 10% immune. Lav selv den figur, der passer til 50% immune, 80% immune og 100% immune. Vi starter altid med 1 smittet. Husk at procentdelen af immune bestemmer, om en smittet ’rammer’ en immun eller modtagelig person. Hvis der er 10% immune, vil en smittet altså ’ramme’ en immun 10% af gangene (dvs. hver 10. gang).

Blå = Smittet, Rød = Immun, Hvid = Modtagelig

Lærervejledning:

En lærervejledning til projektet kan findes her.

Løsninger til øvelser, samt andre relevante dokumenter, kan findes på lærervejledningssiden.

Adgang til siden kræver et password, der tilsendes efter henvendelse til biotech@bio.dtu.dk.

Kildehenvisning:

Dette projekt blev udgivet i april 2020. Det er udarbejdet af Biotech Academy og er blevet opdateret løbende.

Projektet er udarbejdet af Joachim Lauenborg Breitenstein

Joachim Lauenborg Breitenstein

Projektet er udarbejdet af Nanna Marie Tørring Koefoed.

Nanna Marie Tørring Koefoed

Videoer samt illustrationer til projektet er udarbejdet af Caroline Østergaard Klein

Caroline Østergaard Klein

Videoer samt illustrationer til projektet er udarbejdet af Dea Nikoline Kjæmpe Nielsen