Hoe besmettelijk is de Engelse variant?

Leestijd: 9 minuten

(van het Green Team)

Hoe besmettelijk is de Engelse variant? Dat is de vraag die ongetwijfeld vrijwel iedereen in Nederland bezighoudt. Het meest eenvoudige zou zijn om een percentage te noemen. Er zijn verschillende schattingen genoemd: 40 tot 70% in oudere studies en 30% in meer recentere studies. Wie heeft er gelijk, waar moeten we in Nederland rekening mee houden? En kunnen we dit ook meten?

In dit blog willen wij proberen uitleg te geven en aan te geven wat aannemelijk is en minder aannemelijk. Laten we eerst tonen hoe de aanwezigheid van een nieuwe variant zich verspreidt tussen een bestaande variant.

Mutaties

Elk virus muteert op zijn weg van verspreiding vele malen. De snelheid van verspreiding hangt af van de kwaliteit van de mutatie. Mutaties die een voordeel hebben onder de gegeven omstandigheden t.o.v. de andere overleven. Er wordt nu met name gesproken over de ‘Engelse variant, maar zoals op dit plaatje op website van Nextstrain is te zien, zijn er al bijna 4000 mutaties in omloop:

Elke mutatie die gevonden wordt, krijgt een unieke code. Ook in Nederland zullen er veel mutaties te vinden zijn. Maar wat betekent dit voor de besmettelijkheid?

Verspreidingsprincipe

Laten we als voorbeeld aannemen dat er opeens een nieuwe mutatie verschijnt die 50% besmettelijker is dan de bestaande. En laten we in het rekenvoorbeeld aannemen dat ze op een gegeven moment precies evenveel aanwezig zijn. Hoe verspreiden deze twee varianten zich dan? Eigenlijk precies zoals een enkel virus zich ook verspreidt. Als we aannemen dat de R-waarde voor het originele virus momenteel gelijk is aan 1, dan besmetten 100 mensen dus 100 anderen.

Als de nieuwe mutatie 50% besmettelijker is, dan is voor deze mutant de R gelijk aan 1 plus 50% dat is 1,5. Dan besmetten 100 mensen dus 150 anderen. Dit gebeurt bij covid-19 in 4 dagen tijd. Na die 4 dagen zijn er dus in totaal 100+150 = 250 besmetten. Dus de gezamenlijke R is dan 250/200 = 1,25. Precies op de helft van wat het zou zijn zonder en met deze mutant.

Doordat de besmettelijkheid groter is, groeit niet alleen de R-waarde, maar ook het aandeel van deze mutant (van 50% naar 150/(100+150) = 60%). Uiteindelijk wordt het aandeel van de mutant 100 %  Dit is overigens een volstrekt normaal proces. De R wordt uiteindelijk dus gelijk aan die van de mutant: R=1,5. De dreiging die vooral in de politiek benadrukt wordt gaat niet uit van het vervangingsproces, want dat is continue gaande, maar vanuit het idee dat de R waarde zo sterk stijgt dat het tot grote problemen in de ziekenhuizen gaat leiden.

Op basis van dit rekenprincipe heeft Prof. Jacco Wallinga een berekening gemaakt, die het aandeel van de Engelse variant voorspelt:

Als we de grafiek zo bekijken, dan zijn de laatste meetresultaten uit week 1 (11,9%) hierin nog niet meegenomen.

Welke cijfers zijn er?

De schattingen die circuleren over de besmettelijkheid zijn vaak al wat ouder en zijn ofwel gebaseerd op theoretische modelberekeningen of op schattingen in het buitenland. Inmiddels hebben we cijfers over België en Nederland en kunnen we berekenen wat het verloop van de epidemie zou zijn, als de betreffende schattingen juist zouden zijn. Daarmee kunnen we de aannemelijkheid bepalen van een bepaalde schatting. We hebben voor een aantal schattingen die berekeningen gemaakt met de eenvoudige rekenformules die ook de virologen gebruiken. Voor de besmettelijkheid hebben we 3 schattingen gevonden:

• 6% besmettelijker (zie medrxiv.org)
• 30% besmettelijker  (Van Dissel / Kuipers)
• 65% besmettelijker  (Prof. Van Ranst)

Er circuleren  verschillende cijfers over de mate van verspreiding in Nederland met de Engelse variant:

• 11,9% in week 1 (Hugo de Jonge in brief aan Tweede Kamer)
• 5,75% op 6 januari (Prof. Jaap van Dissel Catshuis presentatie op 17 januari)

De aannames 6% en 65% hebben we wel doorgerekend, maar bespreken we hier verder niet. We kunnen wel iets zeggen over de aannemelijkheid. Als de bewering van Van Ranst van 65% waar zou zijn, dan hadden we inmiddels zowel in Nederland als in België volgens onze berekeningen een verspreiding van de mutatie moeten zien van rond de 75% en dus een enorme stijging van het aantal opnames per dag en die zien we niet.

6% zou betekenen dat we vrijwel geen enkel effect zouden zien, maar we zien momenteel wel een zekere vertraging in de daling van PCR positieven vanaf begin januari.

We beperken ons dus tot de 30% extra besmettelijkheid volgens het RIVM. Voor wat betreft de mate van verspreiding gaan we uit van die 11,9% in week 1, dat lijkt het meest plausibel, maar de werkelijke waarde doet niet zoveel af aan de uitkomst van de berekening, het bepaalt alleen het moment waarop de invloed zichtbaar wordt en scheelt ongeveer een week.

De berekening

Het RIVM gaat uit van een R-waarde op 6 januari van 0,98 en het Green Team berekende 0,92. Wij denken dat onze berekening nauwkeuriger is, omdat deze is gebaseerd op ziekenhuisopnames en niet op PCR testen, die gevoeliger zijn voor tal van zaken zoals testbeleid. Ook uit de grafiek van ziekenhuisopnames valt al direct op te maken dat 0,98 niet accuraat kan zijn.

Dat is een cruciaal verschil en gaat in grote mate het voorspelde verloop van de epidemie bepalen. Bij R=0,98 zal al bij een kleine stijging van het aandeel van de Engelse variant de R boven de 1 gaan stijgen en daarmee een sterke groei gaan veroorzaken. Overigens gaat het RIVM uit van minimale opgebouwde immuniteit*, terwijl er in ons model wel enige opbouw van immuniteit ingecalculeerd wordt. Dit heeft echter alleen op de wat langere termijn gevolgen. Onze prognose en visualisatie op basis van de cijfers van het RIVM wordt daardoor niet wezenlijk anders dan als we uit zouden gaan van minder immuniteit zoals het dat RIVM dat doet.

* Rekenkundig bepaalde ‘immuniteit’ is anders dan de biologische immuniteit of weerstand, waardoor meer variabelen een rol kunnen spelen

 

In de grafiek is te zien dat volgens onze berekeningen het aantal opnames blijft dalen zoals de eerste week van januari al ingezet was. Een vrijwel rechte lijn, waarin de invloed van de Engelse variant geleidelijk steeds groter wordt, maar op het blote oog niet te onderscheiden. De daadwerkelijke ziekenhuisopnamecijfers blijven deze lijn al meer dan 3 weken strak volgen, wat het steeds aannemelijker maakt dat onze berekeningen kunnen kloppen! Daarentegen wijkt de voorspelling van het RIVM al vanaf de eerste dag steeds meer af van de werkelijke cijfers.

Met name door de aanname van RIVM dat de R op 6 januari 0,98 was, stijgt de curve volgens de cijfers van het RIVM na 6 januari al snel.

Avondklok

Naast de huidige daling, is er de hoop dat de nachtklok en een aantal andere  maatregelen, zorgen voor een extra daling. Door RIVM is een schatting gemaakt van een effect van tussen 8 en 13% . Dat is voor zowel de voorspelling van RIVM als de berekening met onze R-waarde met een stippellijn aangegeven. Het effect zou ongeveer 10 dagen na de invoering beginnen. De conclusie uit deze grafiek zou  voor de Green Team prognose zijn  dat er 40 patiënten per dag minder opgenomen zouden worden vanaf medio februari.

Bij de prognose van het RIVM zou er in absolute zin een veel groter effect ontstaan, maar tegen die tijd zou het aantal opnames per dag al snel richting 400 zijn gegaan, het effect zou dus veel te laat komen.

Het OMT beleidsadvies van 19 januari n.a.v. 96^e OMT om te proberen d.m.v. maatregelen meldt: “een zo laag mogelijk begin en de maximale mogelijkheid door BCO te trachten controle te houden” en daarmee “een aparte derde golf” te creëren en te voorkomen dat  “deze golf bovenop … de tweede golf komt”. Dit vinden wij daarom onbegrijpelijk, omdat het vanuit de RIVM aannames zelf, absoluut niet werkzaam zou kunnen zijn.

Grafieken van het RIVM aan Kabinet en Tweede Kamer

Onbegrijpelijk is dat de op 17 januari in het Catshuis getoonde grafieken een totaal ander scenario tonen, dat  gestoeld moet zijn op totaal andere cijfers.  Dit is de grafiek in de
presentatie van Prof. Van Dissel die het voorspelde aantal ziekenhuisopnames per dag toont op pagina 30:

Wat direct opvalt is dat de grafiek een onvoorstelbaar groot onzekerheidsgebied heeft. Alle cijfers hebben hun onzekerheid maar dit is absurd.
Deze curve laat in januari een daling zien die overeenkomt met een R-waarde begin januari die duidelijk onder de 1 ligt, vergelijkbaar met de door ons berekende R-waarde van 0,92 . Vervolgens ontstaat een stijging vanaf maart en een top van rond van 200 ziekenhuisopnames per dag (Aan de Tweede Kamer is weer een andere grafiek getoond met een dal half februari van 150 en een top van 450 in mei, daar komen we later op terug). Op 1 maart is volgens deze curve elke uitslag tussen 0 en 500 mogelijk!

Als we het OMT beleidsadvies nu beschouwen in het licht van deze prognose. Stel dat deze prognose juist zou zijn en we volgen het advies van het OMT om zo laag mogelijk te proberen te komen door nu maatregelen te nemen om met BCO de derde golf onder controle te houden, wat zijn daar de consequenties van en wat zijn de alternatieven?

We zouden ten eerste draconische maatregelen moeten nemen, denk aan dingen als een totaalverbod om uit de woning te komen, bedrijven en scholen sluiten, om dat te kunnen verwezenlijken. Om op 1 maart tot 10 IC (=50 ZH ) opnames per dag te komen, een grens waarbij volgens het RIVM BCO weer mogelijk is, is per direct een daling van de R nodig tot ongeveer 0,75.

Daarna zouden we de Engelse variant, die ondanks deze maatregelen toch gewoon haar aandeel vergroot, met BCO maanden lang moeten onderdrukken. BCO heeft tot op heden niet getoond te werken in Europa, zeker niet in Nederland, immers anders hadden we geen najaarsgolf gezien. Dat is een enorme gok, want als het niet werkt, moeten we alsnog alle bovengenoemde maatregelen genomen worden, bovenop de schade die we dan al geleden hebben.

Is er een alternatief uitgaande van deze grafiek van het RIVM?

Dat is er zeker. In plaats van gokken op BCO kan ook gewacht worden met extreme maatregelen, als ze nodig blijken te zijn, want dat is nog de vraag. Ook bij de eventuele opgaande gang van de Britse variant begin maart zouden alsnog exact dezelfde onderdrukkende maatregelen, kunnen genomen worden, om groei alsnog te voorkomen.

Voor de Tweede Kamer-commissie toonde van Dissel weer een andere grafiek met een dal half februari van 150 en een top van 450 in mei. Ten eerste is het opmerkelijk dat blijkbaar Kabinet en Tweede Kamer anders geïnformeerd worden, maar afgezien daarvan zou afgaande op die grafiek het 96^e OMT advies van virus-repressie en BCO, in het geheel niet werkzaam zijn. Immers het dal bevindt zich al medio februari. Dat zou betekenen dat Nederland dat in twee weken voor elkaar zou moeten krijgen. Hoe realistisch is daarnaast de geschetste 450 ziekenhuisopnames in mei, diep in de lente, met inmiddels veel meer gevaccineerde kwetsbaren, een oplopende immuniteit en het veel gunstigere weer in de lente. De cijfers uit London en Ierland tonen bovendien inmiddels een net zo snelle daling van de Britse variant als de stijging, en de PCR-cijfers zijn weer op het niveau van voor hun 3e golf. Het RIVM zou veel meer duidelijkheid moeten verschaffen welke aspecten zij hebben meegewogen en welke niet om tot deze prognoses te komen en bij deze OMT vergadering moet ze ook de positieve ontwikkelingen in het veld tonen.

Hoe waarschijnlijk zijn deze scenario’s die het RIVM schetst?

Afgaande op hun eigen onzekerheidsmarges niet erg waarschijnlijk. Waar terdege rekening mee gehouden moet worden is dat zij ook een grote marge naar beneden aangegeven.
De kiemsurveillance cijfers en de berekeningen van het Green Team geven daar bovendien een sterke aanwijzing voor. Uit een R van 0,92 en een extra besmettelijkheid van 30% die we nu al zien in de cijfers, is af te leiden dat de R van de Britse variant niet meer zal worden dan 1,19. De huidige cijfers van Kiemsurveillance kunnen uitkomst bieden. Als de verspreiding van de Britse variant in Nederland nu rond de 30% is en niet veel meer, volgt daar logischerwijs uit dat ook haar besmettelijkheid niet groter is dan c.a. 1,19.

Eerste inschattingen zijn in deze COVID epidemie vaak te negatief. Wetenschappers zijn ook gewoon mensen die fouten kunnen maken, zoals de eerder besproken grafiek van Kuipers en de ongerijmdheden tussen de grafieken van het RIVM en hun cijfers tonen. Ook zij kunnen geleid worden door hun eigen angst. Het is daarom belangrijk om nuchter naar de opties en kansen te blijven kijken en ook de grote schade van opties te overwegen bij het maken van keuzes. De twee opties die het OMT gaf zijn onvoldoende. Het OMT zou meerdere opties moeten voorleggen aan het kabinet en Tweede Kamer, duidelijker zijn over de haalbaarheid van opties en hen de tijd geven om zorgvuldig af te wegen.

Kabinet en Tweede Kamer kan en zou moeten zorgen voor deskundige, van het OMT onafhankelijke, wetenschappelijke begeleiding om de vele aspecten te kunnen overzien en beoordelen.
Hopelijk helpen onze analyses in de periode voordat dat geregeld is.

Grafieken Kuipers

Prof. Ernst Kuipers toonde deze grafiek bij OP1:

Achteraf bleken er meerdere fouten te zitten in deze grafiek. Met name de schaalverdeling is foutief gekozen, waardoor de suggestie werd gewekt dat al in maart de kritische grens van 1350 IC bedden voor covid19-patienten wordt bereikt.

Samenvattend

Er is veel onrust ontstaan, door het gevaar van de Engelse variant te benadrukken. Mutaties komen bij elke virus-epidemie voor en de Engelse variant is een van de vele duizenden.

Het verloop van de epidemie wordt voornamelijk bepaald door een juiste inschatting van de besmettelijkheidsgraad en de R-waarde begin januari. Doordat het RIVM de beginwaarde van de R erg hoog heeft ingeschat, heeft dit een enorme impact op de prognoses. Als deze R correct zou zijn geweest, hadden we inmiddels heel andere cijfers gezien en was er ook een heel andere basis voor besluitvorming geweest!

Op basis wat de cijfers nu tonen, is de meest logische conclusie dat er geen exponentiële stijging gezien wordt, die straks niet meer met (her)invoering van maatregelen te stoppen zou zijn.

We wachten het volgende OMT advies af, maar we verwachten geen verrassingen die het huidige beeld drastisch wijzigen. Mocht dat wel zo zijn dan kunt u van ons natuurlijk een nieuwe analyse verwachten.