Hoe CWI-onderzoekers hebben geholpen de coronacrisis te bestrijden

In de loop van ruim anderhalf jaar coronacrisis werkten CWI-onderzoekers onder andere aan epidemiologische modellen, apps voor contactonderzoek, statistische methoden voor medicijnentrials en vaccinatiestrategie.

Publication date: 25-08-2021

Nooit eerder in de geschiedenis speelde de wetenschap zo’n grote rol in het bestrijden van een pandemie als tijdens de COVID-19-crisis. En door de grote hoeveelheden beschikbare data over aantallen besmette mensen en aantallen doden, de snel uiteengerafelde genetische code van het virus en talloze digitale technieken kregen wiskundigen en informatici een belangrijke taak.

In de loop van ruim anderhalf jaar coronacrisis werkten CWI-onderzoekers onder andere aan epidemiologische modellen, de CoronaMelder-app en de CoronaCheck-app, aan statistische methoden voor medicijnentrials en aan de Nederlandse vaccinatiestrategie. Ook droegen ze bij aan de commissie Digitale Ondersteuning Bestrijding Covid-19 en probeerden ze het nationale coronabeleid te verbeteren.

In deze longread blikken we met CWI-onderzoeker Peter Boncz terug op hoe het CWI hielp de coronacrisis te bestrijden.

 

IC met COVID-patiënten in een ziekenhuis in Bergamo (Italië), 11 November 2020. Credit: Shutterstock.
 

In de eerste weken van maart 2020 begonnen CWI-onderzoekers Peter Boncz, Bert Zwart en Peter Grünwald regelmatig te overleggen over hoe ze hun expertise in wiskunde en informatica konden gebruiken in de bestrijding van de coronacrisis. Het coronavirus had Nederland al lang bereikt, de eerste coronadode was hier net gevallen, maar de maatregelen waren slechts zeer beperkt en lokaal.

“In februari maakten we ons al zorgen over de exponentiële groei in het aantal coronabesmettingen en het uitblijven van ingrijpende maatregelen”, blikt Boncz in augustus 2021 terug op het begin van de pandemie in Nederland. “In maart hadden we het gevoel dat we alles moesten proberen om de regering en het RIVM wakker te schudden. We wilden onze expertise gebruiken om het beleid te verbeteren.”

COVID team

Op initiatief van Boncz, Grünwald en Zwart werd in april 2020 een CWI COVID-team opgezet bestaande uit een tiental onderzoekers die aan verschillende aspecten van de coronacrisis gingen werken: epidemiologische modellen en de onzekerheden daarin, apps voor contactonderzoek, privacy en security van zulke apps, nieuwe statistische methoden voor het combineren van verschillende medicijnentrials, en het gebruiken van CT-scans voor COVID-diagnose. In de loop van de tijd en naarmate de impact van de pandemie van karakter veranderde, kwamen daar andere aspecten bij, zoals de logistiek van vaccinaties en het analyseren van sociale en psychologische gevolgen van de corona-crisis.

Maar het bleef niet bij onderzoek alleen. Zo nam Boncz plaats in de commissie Digitale Ondersteuning Bestrijding Covid-19. Een van haar belangrijkste activiteiten is het toezien op de ontwikkeling en de uitrol van de Nederlandse CoronaMelder-app. In het afgelopen jaar bracht de commissie zo’n 20 adviezen uit. Ook maakt Boncz zich samen met andere onderzoekers in Nederland hard voor meer aandacht voor ventilatie om de verspreiding van het coronavirus te beperken. Begin juli 2021 schreven ze een brandbrief aan het kabinet om maatregelen te nemen tegen de verspreiding van het coronavirus door de lucht.

 

Houd 1,5 meter afstand. Credit: Shutterstock. 

Met Peter Boncz kijken we terug op hoe CWI-onderzoekers in de afgelopen anderhalf jaar hebben meegeholpen in de bestrijding van de coronacrisis.

Welk effect heeft jullie eerste actie van maart 2020 gehad?

“We hebben het RIVM benaderd, voornamelijk om te kijken of we konden helpen bij het bepalen van onzekerheidsmarges in de voorspellingen van het aantal coronabesmettingen. Na een tijdje is er een online-discussiegroep gevormd waarin mensen van het RIVM zaten en onderzoekers van buiten het RIVM, waaronder Bert Zwart, Peter Grünwald en ik van het CWI. Hoeveel invloed het CWI vervolgens heeft gehad in het werk van het RIVM is echter onduidelijk, omdat het RIVM formeel de leiding had en zijn eigen gang ging. Maar ik heb wel de indruk dat de aandacht die wij vroegen voor het aangeven van onzekerheidsmarges in de epidemiologische modellen resultaat heeft gehad. In het begin toonde het RIVM grafieken zonder onzekerheidsmarges. Na een tijdje gaven ze wel onzekerheidsmarges aan en zag je een waaier van mogelijke epidemiologische ontwikkelingen.” 

Grafiek uit de technische briefing van Jaap van Dissel aan de Tweede Kamer op 1 april 2020. Credit: RIVM
 

Waarom zijn die onzekerheidsmarges zo belangrijk?

“Vooral voor de timing van de lockdownmaatregelen is het belangrijk om te weten welke onzekerheden er zitten in de modellen. Iets te laat ingrijpen, zoals we volgens mij in Nederland hebben gedaan tijdens de eerste golf, leidt tot een flink aantal extra besmettingen en doden.”

Welke expertise heeft het CWI die het RIVM niet heeft als het gaat om het bepalen van onzekerheidsmarges in epidemiologische modellen?

“Bert Zwart en Daan Crommelin hebben manieren om die onzekerheden op een analytische manier uit te rekenen, in plaats van met MonteCarlo-simulaties, zoals het RIVM dat doet. Dat kan het berekenen van onzekerheden in complexe modellen verbeteren. Halverwege vorig jaar hebben zij daar al wetenschappelijk over gepubliceerd.”

Hebben de discussies in de online discussiegroep nog concrete resultaten gehad buiten het RIVM?

“Uiteindelijk hebben die discussies een formeel vervolg gekregen in een anderhalf jaar durend groot ZonMW-project rondom coronabestrijding. Binnen die context heeft het werk van Daan Crommelin verder plaatsgevonden. Verder heb ik zelf in samenspraak met epidemiologen een model gemaakt van de effectiviteit van de CoronaMelder-app op het remmen van de pandemie.”

En? Hoe effectief is de CoronaMelder-app geweest?

“In Nederland heeft maar zo’n 16% van de mensen de app gebruikt. Dat is te laag om een significante invloed op het bestrijden van de pandemie te hebben. Effectiviteit is kwadratisch in de fractie gebruikers, dus maar 3% van de contacten wordt door de app opgepikt, namelijk 16% van 16%. Volgens mijn model heeft het wel enkele honderden mensenlevens gescheeld, maar omdat er al meer dan 30 duizend mensen overleden zijn, is dat niet veel. In Engeland was de acceptatie van hun app veel groter en was hun app wel succesvoller. Ook nu nog zou ik mensen willen vragen CoronaMelder te installeren.”

Heeft het CWI behalve aan het modelleren van de pandemie ook bijgedragen aan het vinden van behandelingen tegen COVID-19?

“Jazeker. Peter Grünwald en Judith ter Schure hebben een nieuwe statistische methode ontwikkeld die het mogelijk maakt om de gegevens van medicijnentrials die op verschillende plekken in de wereld zijn uitgevoerd met elkaar te combineren tot één grote trial. Zo kun je sneller tot de conclusie komen of een bepaalde behandeling wel of niet werkt. De nieuwe methode is gebruikt om te bepalen of het bestaande BCG-vaccin tegen tuberculose ook tegen COVID-19 werkt. De uitkomst was trouwens ‘nee, het werkt niet’. Maar goed, dat hoort ook bij onderzoek doen. Het nut van van de nieuwe statistische methode blijft trouwens wel bestaan, want met de klassieke statistiek mocht je verschillende trials niet zomaar samenvoegen.”

Jij zit zelf ook in de begeleidingscommissie Digitale Ondersteuning Bestrijding Covid-19 die het ministerie van VWS adviseert. Welke rol vervult deze commissie?

“Digitale middelen zoals een app die in de gaten houdt of je langer dan een kwartier dichtbij een besmet persoon bent geweest, kunnen helpen bij het bestrijden van de pandemie. Maar tegelijkertijd willen we niet dat zo’n app privacy schendt. Ook moet de app makkelijk toegankelijk zijn en moet informatie veilig zijn door bijvoorbeeld data niet centraal op te slaan. Via via kwam ik vorig jaar in contact met het DP3T-project aan de Zwitserse universiteiten ETH Zürich en EPFL in Lausanne, wat vervolgens leidde tot het Exposure Notification systeem dat in Android-telefoons en in iPhones geïntegreerd is."

 

 CoronaMelder-app. Credit: Ministerie van VWS

“De commissie heeft gekeken of de vorig jaar ontwikkelde CoronaMelder-app aan dit soort belangrijke randvoorwaarden voldoet. In de commissie zitten een vijftiental mensen met hele verschillende expertises: mensen met verstand van virologie en epidemiologie, maar ook informatici, juristen en vertegenwoordigers van maatschappelijke organisaties van ouderen en gehandicapten. Zolang de pandemie voortduurt en de apps gebruikt worden, blijft deze commissie bestaan en toezicht houden.”

[Het gesprek met Peter Boncz gaat onder het kader verder]

 

Professor Carl Moons (UMCU) over de toegevoegde waarde van het CWI-onderzoek in de bestrijding van de corona-pandemie:

“Het analyseren en modelleren van beschikbare data is cruciaal in het bestrijden van de corona-pandemie. Als ik één ding heb geleerd in de afgelopen anderhalf jaar, dan is het dat het essentieel is om vanuit vele verschillende invalshoeken en expertises naar die data te kijken. Zo hebben CWI-onderzoekers andere expertises en kijken met een andere blik naar data en modelvoorspellingen dan bijvoorbeeld epidemiologen, artsen of virologen. 

"CWI-onderzoeker en lid van onze commissie Digitale Ondersteuning Bestrijding Covid-19, Peter Boncz, zat bovenop de beschikbare data en modellen, en was altijd up-to-date. Hij heeft meerdere malen de beschikbare data van onder andere het corona-dashboard, het RIVM maar ook van andere instanties gemodelleerd en nagerekend. Dat bracht af en toe belangrijke discrepanties of nuances aan het licht. 

“Vervolgens konden we in overleg met die instanties nagaan waar eventuele verschillen door kwamen. Indien nodig hebben we conclusies en voorspellingen aangepast. Dat was en is nog steeds van grote meerwaarde. Want juist in de komende periode waarin we meer meer gaan versoepelen is het werk van een adviescommissie als de Digitale Ondersteuning Bestrijding Covid-19 van groot belang.”

Carl Moons, hoogleraar klinische epidemiologie aan UMC Utrecht en voorzitter van de commissie Digitale Ondersteuning Bestrijding Covid-19.

 

En hoe zit het met de CoronaCheck-app?

“Het Nederlandse team dat Coronamelder bouwde, heeft ook de CoronaCheck-app ontworpen met een privacy-vriendelijke focus. De Nederlandse QR-code verraadt niet of iemand een groene vink krijgt vanwege vaccinatie, doorgemaakte ziekte of negatieve test, in een poging om vaccinatie een vrije keuze te laten zijn. Zelf had ik voorgesteld dat een QR-code een kleine pasfoto zou bevatten, zodat je je niet zou hoeven identificeren met een document. Je kunt kleine pasfoto’s comprimeren tot slechts een paar honderd bytes, die in een QR-code zouden passen. Maar dat bleek een brug te ver, vanwege de logistiek die het fotograferen bij het testproces mee zou brengen en omdat de QR-code compatibel moest zijn met het EU Digital COVID Certificate.”

Heeft het CWI ook bijgedragen aan het uitrollen van de vaccinaties in Nederland?

“Onder begeleiding van Rob van der Mei hebben vijf studenten van de VU een model ontwikkeld waarmee vaccins slimmer verdeeld kunnen worden over de priklocaties van de GGD. Dat model wordt sinds juni gebruikt en heeft tot snellere vaccinatie geleid.”

 

Coronavaccinatie. Credit: Shutterstock.

Dankzij massale vaccinatie zijn we nu in een andere fase beland van de pandemie. Wat vind je op dit moment nog de belangrijke aandachtspunten in het beteugelen van de coronacrisis?

“Ventilatie is lang een ondergeschoven kindje geweest, terwijl het gaandeweg 2020 wel duidelijk werd dat het coronavirus zich ook door de lucht verspreidt. In het najaar van 2020 namen landen als België en Duitsland ook al hun maatregelen en de WHO integreerde het in hun adviezen. Samen met andere onderzoekers heb ik deze zomer een brandbrief naar de regering gestuurd om daar aandacht voor te vragen.

“Dat heeft er toe geleid dat ventilatie nu is toegevoegd aan de basismaatregelen zoals afstand houden en handen wassen. Maar wat ons betreft gaat dat nog niet ver genoeg. Wij pleiten voor een taskforce ventilatie, die advies geeft over het tegengaan van besmetting door de lucht. In het najaar gaat iedereen weer meer binnen zitten en dan nemen de risico’s op virusverspreiding toe. Ik ben niet gerust op een herfst zonder maatregelen, want hoewel vaccinatie de pandemie beheersbaarder maakt, houdt het die niet tegen.

"Een tweede aandachtspunt is wat mij betreft de eerstelijnszorg via de huisartsen. Wie corona krijgt, moet nu eigenlijk eerst thuis uitzieken. Pas bij een ernstige longontsteking gaat iemand naar het ziekenhuis. De huisarts speelt nauwelijks een rol. Het PRINCIPLE-onderzoek van de universiteit van Oxford laat zien dat astmapuffers de ernst van de ziekte van kortademige coronapatiënten significant kan verminderen. Dit kan mogelijk ziekenhuisopnames voorkomen en zou dus een extra maatregel kunnen zijn om de druk op de zorg te verkleinen.”

 

Eerdere nieuwsberichten over corona-gerelateerd onderzoek aan het CWI:

2021