Teadlased: sigade katkuga seotud otsused põhinevad statistilisel tõenäosusel

Kevadel nägid Eesti teadlased ette, et sigade Aafrika katku (SAK) levik on suveks taas tõusulainel. Prognoos osutus õigeks – mitte ainult metssigade hulgas, vaid ka farmides. Eesti teadlased selgitavad, miks see viirus just suvel õilmitseb ja kuidas meie käitumine epideemiate korral ei sõltu mitte tegelikust olukorrast, millest meil ülevaade puudub, vaid statistilisest tõenäosusest.
SAK on märkimisväärselt suur DNA-viirus, mis nakatab immuunrakke. Põhiliselt sihib see organismis patrullivaid monotsüüte ja makrofaage ehk õgirakke, mille ülesanne on võõrkehad alla neelata ning lagundada. SAK kasutab just seda makrofaagide omadust ära, et raku sisse pääseda ja panna see enda heaks tööle uute viirusosakeste tootmisel. Toodetud viirusosakesed lõhuvad raku, et pääseda vereringesse ja lasta end kanda teistesse elunditesse, kus uusi immuunrakke nakatada.
Immuunsüsteemi veel toimivad rakud hakkavad nakatunud rakke ründama, tekitades üle organismi põletikukoldeid. "SAK tekitab Euraasia sigadel hemorraagilist haigust. Enamasti lõpeb see surmaga. Hemorraagiline haigus tähendab, et tekivad verevalumid siseorganites ja nahal ning ka verejooksud," kirjeldas Eesti Maaülikooli tenuuriprofessor, epidemioloog Arvo Viltrop haiguse mõju.
Metssigade populatsioonidünaamika roll
Eestis on SAK-i reservuaar eeskätt metssead. Seejuures on viiruse levik hooajaline – epideemiate tipud on suvel. Põhjuseks on metsseapopulatsiooni kasv pärast kevadist poegimist: loomade arvukus ja seega ka viiruse hulk keskkonnas kahe- kuni kolmekordistub.
Erinevalt farmisigadest pole võimalik uurida kogu metssigade asurkonda. Viiruse leviku kirjeldamiseks kasutatakse valimipõhist testimist, mille üldistusjõud kogu populatsioonile ei sõltu viiruse levimusest, küll aga valimi suurusest, selgitas Tartu Ülikooli matemaatilise statistika professor Krista Fischer. Ta tõi järgmise näite:
- 100-st kütitud metsseast tuvastatakse 10 nakatunut => viiruse levimus valimis 10%
Valimi põhjal on viiruse levimuse hinnanguks kogu populatsioonis samuti 10%, kuid väikse valimi korral on see üsna ebatäpne hinnang. Hinnanguviga arvesse võttes leitakse 95% usaldusvahemik, mis nii väikese valimi korral on 5-18%, ehk nii väikese valimi põhjal ei suuda me öelda, kas nakatunud on keskmiselt üks siga kahekümnest või ligi viiendik sigadest.
- 1000-st kütitud metsseast tuvastatakse 100 nakatunut => viiruse levimus valimis 10%
Nüüd on kogu populatsiooni 95% usaldusvahemik 8–12%, ehk tegu on palju täpsema hinnanguga.
Kuidas viiruse levikut metssigade seas takistada? Riigi pakutud lahendus on vähendada metssigade arvu 30 protsendi võrra. See vastab sigade küttimise võimekusele, ent ei taga populatsiooni ohutut tihedust, mis on Viltropi sõnul mitte enam kui kaks isendit 1000 hektari kohta. Seejuures on katk ise nii tõhus suremuse tekitaja, et küttimine ei ole nakatunud aladel enam kõige olulisem. "Muidugi tuleks intensiivselt küttida seal, kus katku veel ei ole," rõhutas Viltrop.
Kuigi inimene seakatku ei nakatu, võib ta olla viiruse levitaja. Metssigadelt jõuabki nakkus farmidesse suuresti inimese põllumajandusliku tegevuse tagajärjel. Lisaks võivad kärbsed ja parmud olla meie kliimas olulised viirusekandajad. "Laboratoorsetes loomkatsetes on tõestatud, et viirust saab edasi kanda laudakärbse vahendusel. Hiljutisest uuringust selgus, et putukavõrgud olid farmidele kaitsev tegur," ütles Arvo Viltrop.
Metssiga konserviks, farmisiga mitte
Riik on teinud ettepaneku teha kütitud ja negatiivse testiproovi andnud metssigadest lihakonserve, samas kui farmisead saadetakse juba ühe nakatunu leidmisel kõik surma, ülejäänusid testimata.
"See on suuresti regulatiivne küsimus. Kogu farmi sead loetakse nakkusohtlikuks. Kui potentsiaalselt nakatunud loomi viia tööstusesse, loetaks kogu tööstus nakkusohtlikuks. Metssea liha käitlevad aga spetsialiseerunud ettevõtted, kus ei käidelda koduloomi ega puutumata farmide sigu," ütles Viltrop.
Kuigi teoreetiliselt oleks võimalik ka farmisead toiduks ära kasutada, ei ole see Viltropi sõnul majanduslikult mõttekas."Tehniliselt oleks kõigi farmisigade testimine võimalik, aga testi võimekus haigust tuvastada ei ole 100 protsenti. Me ei saa välistada, et isegi pärast testimist on mõni isend nakatunud," rõhutas Viltrop.
Viltropi hinnangul tekitaks negatiivseks testitud farmisigade konservideks tegemise haldamine ja logistika palju segadust ja probleeme. Lisaks peaksid Eesti farmid oma kaubanduspartnereid veenma, et liha on ohutu. "Kui me käitleme ühes ettevõttes nn kahtlast liha, on äärmiselt keeruline garanteerida, et saastus ei ole kandunud ühelt liinilt teisele. Sellel on ka majanduslik mõõde. Üks test maksab umbes 30 eurot. See muudaks konservide hinna niivõrd kulukaks, et rahvas ei oleks nõus seda kinni maksma. Kogu logistika ja haldamine oleks nii kallis, et see ei tasuks majanduslikult ära," kommenteeris Viltrop.
SAK on Euraasia sigadel enamasti surmav, kuid Aafrika sigalased (tüügassiga, laanesiga jt) on sellega pika aja jooksul kohastunud. "Nendel tekib lühiajaline vireemia ehk viirus ringleb veres, kuid nad saavad sellest jagu ja haigust ei teki," ütles Viltrop. Veel pole selge, kas Aafrika sigalastes kujunenud resistentsust eeskujuks võttes oleks võimalik kontrollitud tingimustes lasta ka Eesti kodusigadel resistentsusel loomulikul viisil välja kujuneda.
Kui täpsed on testid?
Seakatku diagnostika on peaaegu täielikult üle läinud PCR-testidele, mis võimaldavad organismis otse tuvastada viiruse DNA olemasolu. Varasemalt on viiruse diagnoosimiseks kasutatud ka ELISA teste, mis põhinevad viiruse antigeenide või organismis viiruse rünnaku vastusena toodetud antikehade tuvastamisel. "Nüüd, kus meil on olemas PCR-meetod, mis on väga tundlik ja spetsiifiline ehk väga täpne, ei ole antikehatestil enam haiguse tõrjumise, avastamise või diagnoosimise seisukohast väärtust," ütles Arvo Viltrop.
Testide usaldusväärsuse kirjeldamiseks kasutatakse tundlikkust ja spetsiifilisust.
- Tundlikkus on tõenäosus, et test kinnitab haigust, kui testitav on haige.
- Spetsiifilisus on tõenäosus, et test kinnitab haiguse puudumist, kui testitav on terve.
Üldiselt kehtib reegel, et mida väiksem on uuritava viiruse levimus ehk mida rohkem on terveid isendeid, seda suurem on valede tulemuste osakaal kõigist positiivsetest testitulemustest, selgitas Krista Fischer.
Kui võtta näiteks testi tundlikkuseks 95% ja spetsiifilisuseks 99%, oleksid 5% testidest valenegatiivsed ja 1% valepositiivsed.
- Kui testida 100 nakatunud ja 100 tervet looma, saaks tulemuseks 95 positiivset ja vaid ühe valepositiivse tulemuse.
- Kui testida aga 20 nakatunud looma ja 10 000 tervet looma, saaks tulemuseks 19 positiivset ja 100 valepositiivset tulemust.
Sellisteks arvutusteks kasutatakse üldiselt Bayes'i valem. Siin on Bayes'i valemil põhinev kalkulaator positiivsete ja valepositiivsete tulemuste arvutamiseks.
Ideaalseid teste, kus tundlikkus oleks 100 protsenti ning valepositiivseid tulemusi poleks võimalik saada, ei ole olemas. Testi tundlikkuse tõstmiseks tuleb üldiselt järeleandmisi teha spetsiifilisuses. Sobivaimad võimalikud muutujad valitakse Fischeri sõnul sõltuvalt testi eesmärgist.
"Näiteks vähi sõeluuringus võiks test olla võimalikult kõrge tundlikkusega," sõnas ta. Seejuures pole Fischeri sõnul kriitiline, kui valepositiivsete tulemuste tõenäosus on nullist suurem – positiivsele tulemusele järgnevad täiendavad uuringud, mille käigus tuvastatakse täpsemate meetoditega haiguse olemasolu või puudumine.
"Olukorras, kus positiivsele testitulemusele järgnevad suure mõjuga otsused, nagu sigade hukkamine seakatku testi korral, aga ka näiteks dopingutestid, mille positiivne tulemus võib lõpetada sportlase karjääri, tuleb aga valepositiivse tulemuse tõenäosus hoida võimalikult madal. Isegi kui sellega kaasneb mõnevõrra madalam tundlikkus," ütles Fischer. Euroopas vastutab testide tundlikkuse ja spetsiifilisuse määramise Euroopa Referentslabor.
SAK on oma sugukonna ainus viiruseliik, mis teeb selle genoomi tuvastamise võrdlemisi lihtsaks. Viltrop kinnitas, et analüütiliselt on PCR väga täpne– see suudab eristada isegi üksiku viirusekoopia. Diagnostiline spetsiifilisus, mis võtab arvesse kogu diagnostilist protsessi ja nakatumisprotsessi loomas, keda testitakse, jääb küll alla 100 protsendi, kuid positiivse tulemuse andnud proovile tehakse kordusuuringuid veendumaks, et positiivne tulemus on tõene.
SAK testide tundlikkus on hinnaguliselt 95–99 protsenti ja sõltub proovi kvaliteedist ning nakkuse faasist loomas. "Kui loom nakatub suu kaudu, annab PCR test positiivse tulemuse alles kolmandal-neljandal päeval pärast nakatumist. See tekitab akna, kus nakatunud loom võib testis olla veel negatiivne," ütles Viltrop.
Statistikal on oluline roll epideemiate mõistmisel ja ohjeldamisel. Kuigi keskkooliprogrammis on statistika sees, peaks sellega tegelema rohkem ja praktiliste näidete kaudu. " Statistikat tuleks õpetada läbi võimalikult eluliste näidete ja reaalsete andmete analüüsi, seda ei saa õpetada nagu tavalist matemaatikat," võttis Fischer mõtte kokku.


























