Ekologi och epidemiologi i samspel hjälper oss att förstå smittspridning

- En uppenbar utmaning som forskningen ständigt står inför är de till synes komplexa samband som ofta karakteriserar de problem och frågor som vi ofta önskar att förstå bättre.

Det är nog fallet oavsett om det gäller smittspridningsrisker i samhället, eko-evolutionära processer i naturen eller klimatfrågor. Det gäller särskilt också i mer sammansatta frågor, så som till exempel de som ligger till grund för hållbarhetsmål i Agenda 2030 – där det är bra med systemperspektiv.

- Medan naturen i sig faktiskt är komplex, kan det ändå finnas anledning att filtrera fram de mest centrala sambanden för att bättre kunna förstå det mest centrala i hur saker och ting fungerar. Genom att titta på matematiska samband och processer kan man uppnå en förenklad och mer lättförståelig bild av naturen.

- Denna princip har följt mig i min forskning sedan doktorandtiden, och är en princip som också fyller en ganska viktig roll inte minst inom epidemiologi – till exempel för att förstå smittspridning som sker över mycket stora rumsliga skalor, så som fallet i den nu pågående coronapandemin.

Bornean Horned Frog

BildHenrik Sjödin

Detta säger Henrik Sjödin, som faktiskt inte har en bakgrund inom den medicinska forskning, utan istället inom forskning på ekologiska och evolutionära frågor. Han har en doktorsexamen i Ekologi från 2014 vid Umeå Universitet, där han jobbade främst med Göran Englund (handledare) på Institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap, och Åke Brännström på Institutionen för matematik och matematisk statistik. Innan dess har han en Civilingenjörsexamen i Teknik Biologi från Umeå. Efter grundutbildningen jobbade han en tid med biodiversitetsfrågor i tropiska regnskogar med fältarbeten på Borneo i Malaysia (som en förlängning av examensarbetet, lett av Bent Christensen).

 

BildHenrik Sjödin

- Det var mycket roligt, och kopplat till mitt stora intresse för ekologin i tropiska system. En lite oväntad utgång från ett civilingenjörsprogram kanske; men väl planerad då jag faktisk ville uppnå just en bred och tvärvetenskaplig utbildning med fokus på analys, biologi och ekologi.
Efter disputationen tilldelades jag ett postdok-stipendium från Kempestiftelserna, och forskade under drygt två år i Ulf Dieckmanns grupp vid ”International Institute for Applied Systems  Analysis” (IIASA) utanför Wien i Österrike. 

- Jag höll då på med spelteori och evolutionära frågor och speciellt gällande evolutionen av altruism, eller samarbete, i stora populationer (social eller biologisk evolution). Även här i samarbete med Åke Brännström. Därefter fick jag en postdoktjänst vid Lunds Universitet med Per Lundberg och Jörgen Ripa. Här forskade vi främst på frågor kring biologisk mångfald – hur den kan uppkomma, bibehållas och hur man bättre kan förstå globala mönster av biologisk mångfald.

Flytten tillbaka till Sverige gav också upphov till starkare återkoppling till samarbeten med forskare även i Umeå. Idag arbetar Henrik som förste forskningsingenjör i Joacim Rocklövs forskargrupp med frågor som rör folkhälsa, global hälsa och infektionsepidemiologi. Han tittar på spridningsdynamik hos framväxande infektionssjukdomar med hjälp av matematisk modellering, och med fokus på vektorburna sjukdomar, kontaktstrukturer och eko-evolutionära processer.

Vad håller du på med just nu?

- Modelleringsarbete kring pågående Coronapandemi, inför eventuellt nästa våg av smittspridning och så kallade superspridningshändelser. Men även analys av utbredning av myggor och risker från framväxande myggburna sjukdomar.

I grund och botten kan man nog se smittspridning som ett samspel mellan organismer och den miljö de lever i.

- Kopplingen mellan just epidemiologi och ekologi blir särskilt intressant tycker jag i den forskning som vi i Joacim Rocklövs forskningsgrupp vanligen håller på med, utanför arbetet kring coronapandemin, och där fokus ligger på vektorspridda sjukdomar, typiskt i relation med ett föränderligt klimat på global skala. Vi har nära samarbete med flera andra forskare internationellt. Här försöker vi förstå utbrottsförlopp, orsaker och möjliga vägar att reducera smittspridningsförlopp genom att räkna in bland annat klimat, klimatförändringar och ekologi. Detta inkluderar utbrott av olika flavivirus som orsakar till exempel dengue, Zika, West Nile-virus och TBE, men vi tittar även på förlopp kring Malaria. Gemensamt är att dessa ju är vektorspridda av leddjur och främst av myggor. Där det blir ju också mycket viktigt att förstå de rent ekologiska, eller eko-evolutionära, processerna som styr vektorpopulationer beroende på hur klimat och väderförhållanden ser ut över tid.

Som du nämnde är har uppmärksamheten en tid ägnats just Coronapandemin. Vad är ditt fokus inom det området?

 

BildHenrik Sjödin

- Ja, sen årsskiftet har min forskning tillsammans med främst Joacim Rocklöv närmast uteslutande handlat om att förstå olika brådskande frågor runt utbrottsförloppet av coronapandemin. En viktig aspekt för att begränsa de negativa effekter som kommer med spridningen av ett nytt virus är att vara tidigt ute och ligga några steg före i förloppet; att förstå virusets egenskaper och hur det sprids i populationen.

Innan smittan hade nått Europa, tidigt 2020, då den i huvudsak spreds inom Kina, upptäcktes det att passagerare på kryssningsfartyget Diamond Princess utanför Japan hade smittats. Det gav upphov till en alldeles särskild situation, kantad av svåra beslut hos myndigheter kring hur passagerare och besättning skulle skyddas och isoleras från övriga samhället genom att hållas kvar i karantän på fartyget.

Genom matematisk modellering kunde vi, tillsammans med Annelies Wilder-Smith vid Institutionen för epidemiologi och global hälsa, påvisa i en artikel i Journal of Travel Medicine att ett sådant beslut dock typiskt leder till en situation där smittskydd försvåras. Saken är att man typiskt istället skapar en effektiv inkubator för ökad smittspridning på grund av det relativt stora antalet människor som vistas inom en liten gemensam yta under en längre tidsperiod.

Studien gav i övrigt viktiga tidiga insikter i hur smittspridningen av corona ser ut. När smittan snart hade nått Europa, och främst Italien, kunde vi vidare visa i en artikel i Euro Surveillance (tillsammans med också Zia Farooq i vår grupp, samt Sarah Osman vid Institutionen för epidemiologi och global hälsa) hur svårt det kan vara med smittskydd genom ”lock-downs” i städer. Det bygger på att det krävs väldigt strikta begränsningar i hur stor del av dagen man kan vistas utanför sitt hushåll för att önskvärda resultat ska uppnås inom en rimlig tidsperiod.

Detta förklaras, likt med situationen på Diamond Princess, av en extremt förhöjd smittspridningstakt inom hushållen. När personer dessutom rör sig ute och möts på offentliga platser (mataffärer, etc.), än om bara sporadiskt, så kommer spridningen av viruset att drivas i population under orimligt långa perioder, vilket innebär en stor påfrestning i samhället. Italien fick också efterhand flerdubbla den initialt utsatta tiden innan nedstängningen kunde upphävas.

Har ni kommit fram till några svar gällande pandemin?

- Konsekvenser av coronapandemin, och förmildring av oönskade effekter, utgör mycket komplexa samband, vilket ofta gör det synnerligen svårt att verkligen veta vad som är bäst att göra. Detta förenklas inte heller av att besluten behöver komma snabbt baserat på hela tiden nya och ganska osäkra fakta. Detta har man sett på de flesta platser, och Sverige har inte varit något undantag.

- Under de sista månaderna sedan början av mars har vi i Joacims grupp (tillsammans med flera andra forskare) lagt mycket tid till att ta fram modellresultat för Sverige (samtliga kommuner) som förhoppningsvis kan vara vägledande genom att belysa vikten av fysisk distansering för att reducera smittspridningstakten – vilket Sveriges befolkning också med tiden har visat sig gemensamt kunna uppnå, och därigenom bland annat förhindra överbelastning av vårdsystemet.

"Rana picturata" från Malaysia

BildHenrik Sjödin

Vad är det som driver dig i ditt arbete?

- Nyfikenhet, och känslan av att man förhoppningsvis kan bidra med något betydelsefullt. Och dessutom är det faktiskt väldigt roligt att försöka förstå och beskriva komplexa självorganiserande system.

Har du något drömprojekt som du vill förverkliga?

- Det finns mycket man vill göra… vanligen är det tiden som begränsar. Ett roligt och intressant projekt som vi dock har på gång på sikt handlar om att förstå samspelet i tropiska födokedjor och hur de i slutändan påverkar smittspridning av vektorburna sjukdomar. Detta kopplar direkt till flera olika hållbarhetsmål, där forskning kring biologisk mångfald och klimat möter hälsofrågor och smittskyddsforskning.  

Vad gör du när du inte arbetar?

- Är tillsammans med familjen och ute i naturen.

Om man frågar Henrik vad han helst läser, säger han sig vara allätare men det tenderar att bli arbetsrelaterat i stor utsträckning - gärna något om infektionsdynamik, vilket ger en fingervisning om vad han brinner för. Utöver det uppskattar han italiensk mat och Bob Dylan. Dessutom är han en hejare på att inventera grodor och ormar i tropikerna. Ska man döma av alla fantastiska fotografier från Borneos skogar, är han dessutom en duktig fotograf.

Groda, Rhacophorus dulitensis, från Borneos djungel.

BildHenrik Sjödin