La pandemia de COVID-19 es uno de los mayores y más serios problemas de nuestro tiempo, y para hacerle frente de forma efectiva es necesario que se aborde desde distintos puntos de vista. En consecuencia, es importante comprender los mecanismos biológicos de la propagación del virus, así como sus principales dinámicas de difusión. Dichas dinámicas pueden analizarse mediante el concepto de universalidad, según el cual distintos sistemas o clases de sistemas pueden demostrar unas mismas dinámicas en cuanto a comportamiento y características, con independencia de los mecanismos subyacientes o los detalles de dichas dinámicas. 

En esta línea, un grupo de investigadores de la Universidad del Ática Occidental (UNIWA, por sus siglas en inglés), una institución miembro de la iniciativa Impacto Académico de Naciones Unidas (UNAI, por sus siglas en inglés), junto a investigadores de la Universidad Helénica Internacional, la Universidad Aristóteles de Tesalónica y la Universidad de las Islas Baleares han elaborado un nuevo modelo epidemiológico basado en la criticalidad autorganizada (SOC, por sus siglas en inglés). La importancia de esta investigación se pone de manifiesto al examinar los debates que se dan a nivel mundial en torno a cuestiones como la efectividad de las vacunas, el distanciamiento social, las medidas de proteccion o incluso la llamada "inmunidad de rebaño".

Este grupo de investigación ha presentado un modelo que simula las dinámicas de propagación de epidemias virales en la población basado en la difusión autorganizada sobre una estructura reticular. El denominado "Modelo de Difusión Autorganizada" (SODM, por sus siglas en inglés) considera la propagación de una epidemia como un sistema autorganizado, un procedimiento común en la naturaleza. Dicho sistema muestra el mismo comportamiento dinámico que una epidemia y es capaz de distinguir los virus en función de su agresividad. El caracter autorganizado se debe a la complejidad mostrada por el propio sistema.

Para verificar la validez del modelo, este se ha adaptado a los datos epidemiológicos de un grupo de población concreto. El SODM muestra un comportamiento crítico, de acuerdo con la teoría de fenómenos críticos. Según el principio de universalidad, se espera que la presente pandemia de COVID-19 muestre las mismas dinámicas que el modelo analizado. Como resultado, para que esta pandemia se acerque a un punto crítico (tal como lo define el modelo) es necesario que el período entre el pico y su eliminación se alargue, mientras que el número de población infectada siga siendo elevado.

Cuando el sistema se propaga sin ninguna restricción (el enfoque conocido como "inmunidad de rebaño") y la expansión de la epidemia no encuentra barreras, su duración se reduce. Esto ocurre mientras el virus no presente una creciente agresividad. En caso contrario, si el virus es agresivo, el sistema puede verse abocado a situaciones descontroladas, con altos porcentajes de población activa infectada y, sobre todo, la prolongación de la epidemia. Este supuesto es consecuencia de la falta de linearidad del sistema y su comportamiento, dentro del marco de la teoría de los fenómenos críticos.

El estudio se centra en el estudio de virus agresivos, como el SARS-CoV-2. El doctor Yiannis Contoyiannis, de la UNIWA, afirma que “en estos casos, el enfoque de inmunidad de rebaño tendría como consecuencia un escenario de propagación extensiva y prolongada de la epidemia; una pandemia, de hecho”. Como precisa el profesor Pericles Papadopoulos, "la única forma de evitar esta situación es mediante el distanciamiento social y la limitación del contacto físico". "Estas medidas, junto con un factor de máxima importancia, las vacunas, han demostrado su eficacia para reducir el parámetro de control del sistema por debajo de su punto crítico, permitiendo un entorno más seguro y con una menor presencia vírica", añade el experto.

De acuerdo con el profesor Stelios M. Potirakis, el modelo propuesto permite "evaluar la efectividad de las medidas restrictivas combinadas con las vacunas, lo cual es una herramienta de gran valor a la hora de tomar decisiones". La conclusión más importante del modelo propuesto es que la pandemia de COVID-19 se comporta como un modelo físico y, por tanto, puede estudiarse desde la perspectiva de la física de los fenómenos críticos. Es también un ejemplo destacado de cómo las universidades trabajan para promover el Objetivo de Desarrollo Sostenible 3: Salud y bienestar, en estos tiempos difíciles.

[Los artículos científicos fruto de esta investigación publicados hasta el momento pueden consultarse aquí y aquí]