27
Lý thuyết bệnh mang tính bước ngoặt thứ hai đến từ George MacDonald. Ông là một nhà nghiên cứu bệnh sốt rét khác theo hướng toán học (có phải đó là điều tất yếu khi rất nhiều người trong số họ là người Scotland?), người đã làm việc ở vùng nhiệt đới trong nhiều năm và cuối cùng trở thành giám đốc của Viện Vệ sinh Nhiệt đới Ross, ở London, được thành lập nhiều thập kỷ trước đó cho chính Ronald Ross. MacDonald đã có một số kinh nghiệm thực địa của mình ở Ceylon (nay là Sri Lanka) vào cuối những năm 1930, chỉ sau một trận dịch sốt rét thảm khốc ở đó vào năm 1934–1935, khiến một phần ba dân số Ceylonese bị bệnh và giết chết 80 nghìn người. Mức độ nghiêm trọng của dịch Ceylon đã gây ngạc nhiên vì căn bệnh này vốn quen thuộc, ít nhất là ở các vùng của hòn đảo, tái phát như những đợt bùng phát hàng năm khiêm tốn, hầu hết ảnh hưởng đến trẻ nhỏ. Điều khác biệt đã xảy ra vào những năm 1934–1935 là, sau một vài năm ít bị sốt rét, hạn hán đã làm tăng môi trường sinh sản của muỗi (các vũng nước đọng trên sông, thay vì dòng chảy), khi đó số lượng quần thể của chúng nhân lên khủng khiếp, mang sốt rét vào những khu vực đã từ lâu vắng bóng và nơi hầu hết mọi người – đặc biệt là trẻ nhỏ – không có sự miễn dịch vốn thường có được sau các đợt dịch nhỏ. Trở lại London, mười lăm và hai mươi năm sau, George MacDonald cố gắng tìm hiểu cách thức và lý do tại sao bệnh sốt rét bùng phát trong các vụ dịch không thường xuyên, sử dụng toán học làm phương pháp của mình và Ceylon như một trường hợp điển hình.Đó chỉ là khoảng thời gian, vào giữa những năm 1950, khi Tổ chức Y tế Thế giới đã bắt đầu xây dựng một chiến dịch để xóa sổ bệnh sốt rét trên toàn cầu, thay vì chỉ kiểm soát hoặc giảm thiểu nó ở quốc gia này và quốc gia khác. Tham vọng huyên hoang của WHO – chiến thắng hoàn toàn, không có sự thỏa hiệp – một phần được truyền cảm hứng từ sự tồn tại của một loại vũ khí mới, thuốc trừ sâu DDT, dường như có khả năng tiêu diệt quần thể muỗi và (không giống như các chất diệt côn trùng khác, không đọng lại dưới dạng dư lượng gây chết người) giữ cho chúng chết. Yếu tố quan trọng khác trong chiến lược của WHO là loại bỏ triệt để các ký sinh trùng sốt rét khỏi những vật chủ con người, nhằm phá vỡ chu trình lây nhiễm người-muỗi-người. Điều này sẽ đạt được bằng cách điều trị mọi ca bệnh ở người bằng thuốc sốt rét, duy trì giám sát cẩn thận để phát hiện bất kỳ trường hợp mới hoặc tái phát nào, và sau đó điều trị những trường hợp đó, cho đến khi ký sinh trùng cuối cùng bị đầu độc ra khỏi dòng máu cuối cùng của con người. Dù sao thì ý tưởng là thế. Các bài viết của George MacDonald là nhằm làm rõ và hỗ trợ cho nỗ lực này. Một trong số đó, được xuất bản trên Bản tin riêng của WHO vào năm 1956, có tiêu đề “Lý thuyết về việc xóa bỏ bệnh sốt rét”.
Trong một bài báo trước đó, MacDonald đã đưa ra quan điểm rằng “những thay đổi rất nhỏ trong các yếu tố lây truyền thiết yếu” của bệnh sốt rét ở bất kỳ nơi nào cũng có thể gây ra dịch. Điều này khẳng định quan điểm của Kermack và McKendrick về sự gia tăng nhỏ “khả năng lây nhiễm” dẫn đến dịch bệnh lớn. Nhưng MacDonald cụ thể hơn. Những yếu tố lây truyền thiết yếu đó là gì? Ông đã xác định được cả một danh sách, bao gồm mật độ muỗi so với mật độ người, tỷ lệ muỗi đốt, tuổi thọ của muỗi, số ngày cần thiết để ký sinh trùng sốt rét hoàn thành vòng đời và số ngày trong đó bất kỳ người bị nhiễm nào vẫn có thể lây nhiễm sang muỗi. Một số yếu tố này là các hằng số đã biết (vòng đời của P. falciparum mất khoảng ba mươi sáu ngày, một trường hợp ở người có thể lây nhiễm trong khoảng tám mươi ngày) và một số yếu tố khác nhau, tùy thuộc vào hoàn cảnh như loại muỗi Anopheles đang đóng vai trò như véc tơ và liệu lợn có hiện diện gần đó để đánh lạc hướng những muỗi khát máu khỏi con người hay không. MacDonald đã tạo ra các phương trình phản ánh những giả thuyết hợp lý của mình về cách tất cả các yếu tố đó ảnh hưởng đến nhau ra sao. Kiểm tra các phương trình của mình với những gì đã biết về dịch Ceylon, ông thấy rằng chúng rất phù hợp.
Điều này có vẻ đã xác nhận độ chính xác của những giả thuyết của ông. Ông kết luận rằng mật độ muỗi Anopheles tăng gấp 5 lần ở các khu vực tương đối sạch bệnh của Ceylon, kết hợp với các điều kiện cho phép muỗi đạt tuổi thọ tương đối (đủ thời gian để cắn, nhiễm bệnh và cắn lại), đã đủ để gây ra dịch. Một trong số các biến số, tăng lên năm – và ngọn lửa bùng cháy.
Sản phẩm cuối cùng từ các phương trình của MacDonald là một con số duy nhất, mà ông gọi là tỷ lệ sinh sản cơ bản. Tỷ lệ đó đại diện cho, theo cách nói của ông, “số lượng ca bệnh phân bố trong một cộng đồng như là kết quả trực tiếp từ sự hiện diện bên trong cộng đồng đó của một trường hợp không miễn dịch chính.” Chính xác hơn, đó là số ca nhiễm trùng thứ cấp trung bình được tạo ra, khi bắt đầu một đợt bùng phát, khi một cá thể bị nhiễm bệnh xâm nhập vào một quần thể mà tất cả các cá thể đều không bị nhiễm bệnh và do đó trở nên dễ bị nhiễm bệnh. MacDonald đã xác định một chỉ số quan trọng – mang tính định mệnh, quyết định. Nếu tốc độ sinh sản cơ bản nhỏ hơn 1, bệnh sẽ biến mất. Nếu nó lớn hơn 1 (chính xác hơn là 1,0), đợt bùng phát sẽ phát triển. Và nếu nó lớn hơn đáng kể so với 1,0, thì kaboom: một trận dịch. Tỷ lệ này ở Ceylon, theo ông suy luận từ dữ liệu có sẵn, có lẽ là khoảng 10. Tỷ lệ này rất cao, về mặt thông số dịch bệnh. Đủ cao để gây ra một vụ dịch nặng. Nhưng đó là mức thấp hơn trong số hàng loạt trường hợp giống như ở Ceylon. Tối đa, MacDonald đã tưởng tượng ra điều này: rằng một người nhiễm bệnh duy nhất, không được điều trị và tiếp tục lây nhiễm trong tám mươi ngày, tiếp xúc với mười con muỗi mỗi ngày, nếu những con muỗi đó có tuổi thọ hợp lý và cơ hội hợp lý để cắn, có thể lây nhiễm cho 540 người khác. Tỷ lệ sinh sản cơ bản: 540.
Chiến dịch xóa sổ của WHO đã thất bại. Trên thực tế, theo nhận định của một sử gia: “Nó làm mọi thứ trừ việc xóa sổ bệnh sốt rét. Nó đã biến một ngành khoa học tinh tế và quan trọng dành riêng cho việc hiểu và quản lý một hệ thống tự nhiên phức tạp – muỗi, ký sinh trùng sốt rét và con người – thành một cuộc chiến súng phun.” Sau nhiều năm áp dụng thuốc diệt sâu bệnh và điều trị các ca bệnh, các nhà chữa bệnh đã chứng kiến bệnh sốt rét bùng phát dữ dội ở những nơi trên thế giới, chẳng hạn như Ấn Độ, Sri Lanka (khi đó được biết đến) và Đông Nam Á, nơi đã tiêu tốn rất nhiều tiền bạc và công sức. Ngoài vấn đề (đã được chứng minh là lớn) về khả năng kháng DDT hình thành ở muỗi Anopheles, các nhà lập kế hoạch và kỹ sư y tế của WHO có lẽ đã không coi trọng đúng mức một vấn đề khác – cân nhắc những thay đổi nhỏ và ảnh hưởng lớn. Con người có khả năng truyền bệnh sốt rét cho muỗi rất lớn. Bỏ sót một người bị nhiễm trong chương trình giám sát-và-điều trị để loại bỏ ký sinh trùng sốt rét khỏi vật chủ con người, và để người đó bị một con muỗi chưa nhiễm bệnh cắn – tất cả lại bắt đầu. Căn bệnh lây lan và khi tốc độ sinh sản cơ bản của nó lớn hơn 1,0, nó sẽ lây lan nhanh chóng.
Nếu bạn đọc các tài liệu khoa học gần đây về sinh thái học bệnh tật, vốn có tính toán học cao, và tôi không khuyên bạn nên trừ khi bạn quan tâm sâu sắc hoặc gặp rắc rối với chứng mất ngủ, bạn sẽ tìm thấy tỷ lệ sinh sản cơ bản ở khắp mọi nơi. Đó là alpha và omega của lĩnh vực này, nơi bắt đầu và kết thúc của phân tích bệnh truyền nhiễm. Trong các phương trình, biến này xuất hiện dưới dạng R0, được phát âm to bởi cognoscenti là “R-không.” (Có một chút khó hiểu, tôi thừa nhận rằng họ sử dụng R0 làm biểu tượng cho tốc độ tái tạo cơ bản vì R đứng riêng là biểu tượng cho phục hồi trong mô hình SIR. Đó chỉ là một sự vô tình vụng về, phản ánh thực tế là cả hai từ đều bắt đầu bằng chữ R.) R0 giải thích và ở một mức độ hạn chế nào đó, nó dự đoán. Nó xác định ranh giới giữa một nhóm nhỏ các căn bệnh kỳ lạ trong một ngôi làng nhiệt đới ở đâu đó, bùng phát, bùng phát và một đại dịch toàn cầu. Nó đến từ George MacDonald.
