Vacciner og COVID-19

Resume: I dette undervisningsmateriale: ”Vacciner og COVID-19”, fokuserer vi på vacciner og immunsystemet, og hvordan det holder os sunde og raske. Derudover ser vi på, hvordan sygdomsfremkaldende bakterier og virus kan forårsage sygdom hos mennesker med særligt fokus på COVID-19, samt hvordan sygdommen har kunnet sprede sig så hurtigt på verdensplan. Vi ser også på, hvordan man stopper en pandemi.

 

Menneskekroppen er forunderlig, men også utrolig kompliceret. Udefra virker vores kroppe måske forholdsvis simple, men dykker man ned på et cellulært niveau, ser man, at vores kroppe kun er i stand til at virke som de gør, fordi millioner af små celler knokler og samarbejder 24 timer i døgnet, 7 dage om ugen, i et helt liv. Vores krop består altså af utallige systemer, og bare nogle få ændringer i disse, kan have betydningsfulde konsekvenser for vores helbred. Heldigvis er vores krop udstyret med nogle robuste sikkerhedssystemer, der er designet til at modstå mange af de potentielle trusler mod vores helbred, som vi møder igennem et helt liv – for eksempel smitte med COVID-19. Hvis vores krop ikke kan klare problemerne selv, kan de mange teknologier i moderne lægevidenskab heldigvis ofte hjælpe os.

I undervisningsmaterialet ”Vacciner og COVID-19” dykker vi ned i menneskekroppens forsvarsmekanismer, og hvordan dette enestående systems indviklede mekanismer kan bruges til at takle nogle af verdens største sundhedsmæssige problemstillinger. Derudover ser vi på vacciner, og hvordan opdagelsen, og brugen af disse, har været med til at højne folkesundheden og vinde den menneskelige kamp mod nogle af de mest dødelige infektionssygdomme gennem tiden. Vi ser også nærmere på udvalgte infektionssygdomme, særligt COVID-19; hvor den stammer fra, dens struktur, og hvordan sygdommen blev håndteret rundt omkring i verden med fokus på restriktioner og vaccinen mod sygdommen.

Teori:

Øvelser:

 

Regn på reproduktionstallet

Opgaven kan også findes som pdf her: 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 = 3Dag 0Dag 1Dag 2Dag 3Dag 4Dag 5Dag 6Dag 7
Regnestykket 1*33*39*3    
Antal nye smittede13927    
Total antal smittede141340    

 

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 2.

Den første dag er udregnet for dig, regn nu selv de næste 6.

R0 = 2 Dag 1Dag 2Dag 3Dag 4Dag 5Dag 6Dag 7
Regnestykket 1*2      
Antal nye smittede12      
Total antal smittede13      

 

Prøv nu, om du kan udfylde nedenstående grafer for begge øer. Ud af x-aksen er dagene, og ud af y-aksen er antallet af smittede. HINT: Se figur 3 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

Opgaven kan også findes som pdf her: Regn på HIT. Opgaven kan også printes i sort/hvid her: Regn på HIT (til Sort/Hvid print).

Bemærk, flere figurer er inkluderet i pdf-filerne for at udfylde smittekæderne.

 

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 HITSpredes 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? Brug nedenstående figurer for at besvare spørgsmålene. 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).

10% immune

X = Smittet, Rød = Immun, Hvid = Modtagelig

50% immune

X = Smittet, Rød = Immun, Hvid = Modtagelig

80% immune

X = Smittet, Rød = Immun, Hvid = Modtagelig

100% immune

X = Smittet, Rød = Immun, Hvid = Modtagelig

Hastevaccine

Opgaven findes også som pdf her: Hastevaccine – en faglig og etisk overvejelse.

I denne lille opgave har vi fokus på to fiktive sygdomme. Du skal udvælge, hvilken type af vaccine som er bedst overfor sygdommene, og hvilken en som burde produceres først. Tal om dit valg af vaccine med dine klassekammerater.

 

Breaking news! Menneskets sundhed er for alvor i fare. To forskellige sygdomme er blevet opdaget på samme tid i dag. Det skete efter, at mange patienter viste alvorlige symptomer.

Den ene sygdom hedder antilakto-bakterien. Bakterien er fundet i Danmark og forårsager livsfarlig betændelse i maven ved indtagelse af mælkeprodukter. Reproduktionstallet for antilakto-bakterian er R0 = 4, hvilket er meget højt. Det er forudset, at rigtig mange kommer til at leve kronisk med antilakto-bakterien. Heldigvis er sygdommen helt ufarlig, hvis man ikke indtager mælkeprodukter. Indtil videre spreder sygdommen sig hurtigt i Danmark, men ikke andre lande.

Den anden sygdom hedder Ebola-2. Virussen er fundet i Vestafrika og forårsager livstruende feber, indre blødninger, og slem hovedpine. Reproduktionstallet for Ebola-2 er R0 = 1.5. Det er forudset, at ingen kommer til at overleve Ebola-2 ved smitte. Menneskets immunforsvar er ikke stærkt nok til at fjerne Ebola-2 uden en vaccine. Ebola-2 har allerede spredt sig til mange andre lande i verden, men langsomt.

 

Vacciner er i sandhed blevet nøgleordet for menneskehedens overlevelse! Alle forskere er gået sammen for at lave en vaccine imod antilakto-bakterien og Ebola-2. Heldigvis har forskerne udtalt sig, at en vaccine kan være klar om en uge. Men! Der er ikke ressourcer til at lave begge vacciner samtidig. Forskerne forudser, at der vil gå tre år, før den anden vaccine kan stå klar.

Forskere har vurderet, at der kan laves to forskellige typer af vacciner til hver sygdom. Vaccinerne har deres egne fordele og ulemper.

 

Se nedenstående tabel for opsummering af de to sygdomme.

Sygdomme

Hvilken vaccine skal forskerne fokusere på først og hvorfor? Hvilken type af vaccine skal forskerne lave og hvorfor? Der findes intet forkert svar! Brug din faglighed og etiske vurdering for at vælge hvilken sygdom og type af vaccine, som skal vælges.

Se nedenstående tabeller.

Antilakto vacciner
Ebola-2 vacciner

Lærervejledning:

 

En lærervejledning til undervisningsmaterialet kan findes her.

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

Kildehenvisning:

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

null

Projektet er udarbejdet af Jesper Kildemand.

Jesper Kildemand

null

Projektet er udarbejdet af Joachim Lauenborg Breitenstein

Joachim Lauenborg Breitenstein

null

Projektet er udarbejdet af Nanna Marie Tørring Koefoed.

Nanna Marie Tørring Koefoed

null

Videoer samt illustrationer til projektet er udarbejdet af Caroline Østergaard Klein

Caroline Østergaard Klein

null

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

Dea Nikoline Kjæmpe Nielsen