I paesi di tutto il mondo stanno lanciando applicazioni di tracciamento dei contatti per contenere il coronavirus. Come sapremo se funzionano?
Il mese scorso, quando il governo australiano ha lanciato un’applicazione per smartphone chiamata COVIDSafe per trovare e allertare i contatti delle persone infettate dal coronavirus, il primo ministro Scott Morrison ha fatto una dura vendita al pubblico. “Più persone scaricano questa importante app per la salute pubblica… prima potremo eliminare le restrizioni in modo sicuro e tornare al lavoro e fare le cose che amiamo”, ha detto in un comunicato stampa del 26 aprile. Due milioni di persone l’hanno scaricata nelle prime 24 ore in cui era disponibile.
L’idea è che tale tracciamento digitale dei contatti identificherà le persone potenzialmente esposte al coronavirus che dovrebbero auto-isolarsi e che lo faranno volontariamente. Ma finora abbiamo solo modelli epidemiologici per suggerire che tali applicazioni possono aiutare a controllare un’epidemia. Gli scettici temono che le app equivalgano a una distrazione ad alta tecnologia. E anche alcuni sostenitori dicono che sono forti solo quanto la capacità di un sistema sanitario di seguire gli utenti notificati, testarli e offrire supporto durante la quarantena.
“E’ molto interessante che tu abbia un’applicazione che fa tutto questo lavoro… e lo fa velocemente”, dice Hannah Clapham, un’epidemiologa della National University of Singapore Saw Swee Hock School of Public Health. Ma avverte che un’app non può sostituire il lavoro dei tracciatori a contatto umano. “Spero che funzioni”. Ma temo che pensiamo che ci salverà”.
L’Australia è stata tra i primi paesi a lanciare un’applicazione nazionale per la ricerca di contatti, e molti altri prevedono di farlo nelle prossime settimane. Dato che i dipartimenti della sanità pesano i progetti delle app concorrenti e preparano le loro proposte ai cittadini attenti alla privacy, dovranno definire il successo. Sarà difficile dimostrare che un’app ha rallentato il tasso di infezioni e ha cambiato il corso di un’epidemia. Ma i team di epidemiologi, ingegneri e scienziati comportamentali hanno molti modi per metterli alla prova.
App emergenti di molti tipi
La tracciatura dei contatti basata su applicazioni è interessante in parte perché la diffusione del coronavirus è così furtiva. Le persone infette possono trasmettere il virus per giorni prima di sviluppare i sintomi, e possono essere necessari diversi giorni in più per gli investigatori della sanità pubblica per conoscere un caso e confermarlo con dei test. Queste squadre hanno quindi poco tempo prezioso per la tradizionale ricerca dei contatti: intervistare la persona infetta, rintracciare tutti i contatti recenti che riesce a ricordare e far sì che queste persone si isolino prima che anche loro trasmettano il virus.
I dipartimenti sanitari locali, molti dei quali a corto di personale, si sforzano di tenere il passo. “Quando si ottengono i dati, si ha un paio di giorni di tempo per inseguire le persone”, dice C. Jason Wang, un ricercatore di politica sanitaria dell’Università di Stanford che sta lavorando con i dipartimenti sanitari sulla loro risposta COVID-19. Ma se gli smartphone sono in grado di rilevare quando due utenti sono abbastanza vicini da condividere il virus, un’applicazione potrebbe avvisare una persona non appena l’altra si ammala, anche se si tratta di estranei che si sono appena seduti nei posti adiacenti della metropolitana. “La risposta tecnologica è assolutamente necessaria”, dice Wang, “e deve essere veloce”.
Ci sono diverse proposte (e molto dibattito) su quali informazioni un’applicazione dovrebbe raccogliere e quanto dovrebbe condividere con i funzionari sanitari. Il governo cinese ha portato all’estremo il tracciamento telefonico, monitorando i luoghi e gli acquisti dei cittadini per valutarne il rischio e limitarne gli spostamenti. I dati GPS dei telefoni possono identificare i potenziali punti caldi e indicare chi è stato esposto. I programmi governativi in Corea del Sud, India, Islanda e Stati Uniti, compresi il Nord Dakota e lo Utah, stanno usando i dati di localizzazione dei telefoni per monitorare la diffusione di COVID-19. Ma la tecnologia GPS non è abbastanza precisa da misurare le brevi distanze tra due telefoni per determinare quali incontri sono più rischiosi. E la diffusa e automatizzata localizzazione GPS solleva preoccupazioni sulla privacy che potrebbero portare a problemi legali in alcuni paesi.
Molti governi stanno invece sviluppando applicazioni che identificano i contatti recenti attraverso lo scambio di segnali radio Bluetooth a bassa energia. Ogni telefono genera un ID numerico casuale che trasmette ai telefoni vicini, che registrano tali “strette di mano” Bluetooth. Se un utente presenta dei sintomi o risulta positivo al test, può inviare delle notifiche ai telefoni che sono stati vicini di recente.
Riconosce il rischio?
Un test fondamentale è se i sensori telefonici sono in grado di individuare i tipi di interazione che possono diffondere il virus. Un’app deve stimare la distanza tra due persone in base alla forza del radiofaro Bluetooth da un telefono quando raggiunge l’altro. I ricercatori stanno ora conducendo esperimenti per valutare come i muri e altri ostacoli attenuano il segnale.
“Sembra molto disordinato”, dice Douglas Leith, un informatico del Trinity College di Dublino, a proposito dei dati recenti che ha raccolto utilizzando una versione dell’applicazione TraceTogether di Singapore basata sul Bluetooth. Lui e l’informatico del Trinity Stephen Farrell hanno scoperto che quando le persone si sedevano l’una di fronte all’altra su un tavolo, la potenza del segnale era molto più bassa se i loro telefoni erano in tasca che se li mettevano sul tavolo. A volte, la potenza del segnale aumentava man mano che le persone si spostavano più lontano, potenzialmente a causa del riflesso di superfici metalliche come gli scaffali dei supermercati. Leith teme che le app basate su Bluetooth non riescano ad avvisare le persone di incontri rischiosi e le inondino di falsi allarmi.
Ma le letture imperfette del Bluetooth possono comunque essere utili se interpretate in modo conservativo, dice Marcel Salathé, epidemiologo del Politecnico federale di Losanna. Egli sta consigliando al governo svizzero un’applicazione che questo mese è stata lanciata in una fase pilota e che mira a rilevare quando qualcuno si trova a meno di 2 metri da una persona infetta per almeno 15 minuti. Pensa che il suo team possa mettere a punto il sistema in modo che “se qualcuno riceve una notifica di esposizione, ci sentiremo dannatamente sicuri che si è trattato di un contatto”.
Sposta le masse?
Un’app può solo catturare le interazioni tra le persone che l’hanno installata, quindi il buy-in pubblico è la chiave del successo. Singapore, che ha aperto la strada al tracciamento dei contatti basato sulle app con il lancio di TraceTogether il 20 marzo, ora registra più di 1,4 milioni di utenti – circa un quarto del paese. Ma questa diffusione tutt’altro che universale in una nazione con una forte fiducia pubblica nel governo rende alcuni ricercatori scettici nei confronti di un’adozione diffusa altrove. L’adozione di un’applicazione “deve essere quasi improbabilmente elevata per catturare davvero tutti i contatti che potrebbero essere rilevanti”, dice Allison Black, un’epidemiologa genetica dell’Università di Washington, Seattle, e del Fred Hutchinson Cancer Research Center.
La recente modellazione dell’epidemiologo delle malattie infettive Christophe Fraser e colleghi dell’Università di Oxford hanno previsto come l’uso di un’applicazione potrebbe ridurre il numero di riproduzione di un virus, una rappresentazione di quante persone prendono il virus da ogni persona infetta. Hanno scoperto che se circa il 56% della popolazione (o circa l’80% di tutti gli utenti di smartphone) ha utilizzato un’app, da sola potrebbe ridurre quel numero da circa tre (all’incirca dove si trovava all’inizio dell’epidemia) a meno di uno (la soglia per il controllo dell’epidemia). Il modello presupponeva che le persone di età superiore ai 70 anni rimanessero in isolamento, ma che non fosse in corso la tradizionale tracciatura dei contatti e che non esistessero regole di distanziamento sociale diffuse.
Salathé dice che il risultato ha portato a suggerimenti “chiaramente falsi” nei media, secondo i quali un’app avrebbe funzionato solo se almeno il 60% della popolazione l’avesse utilizzata. Un’app può ancora prevenire l’infezione e salvare vite umane a livelli di assorbimento molto più bassi, dice: “Non appena si ha una doppia cifra, penso che l’effetto sia già abbastanza consistente”.
Naturalmente, per rallentare il coronavirus, le persone devono fare di più che scaricare l’applicazione: devono rimanere a casa quando glielo dice. Parte del lavoro di un tracciatore di contatti è quello di collegare una persona a supporti sociali che la aiutano ad auto-quarantena, per esempio organizzando la consegna di generi alimentari o anche un soggiorno in albergo, dice Michael Reid, un medico di malattie infettive presso la University of California, San Francisco. Sta collaborando con il dipartimento della sanità pubblica della città per assumere e formare dei tracciatori di contatto.
L’ideale sarebbe che chiunque sia stato istruito da un’applicazione ad autoisolarsi potesse accedere agli stessi supporti. Ma poiché la maggior parte delle app mantiene l’anonimato degli utenti, i funzionari sanitari non sapranno automaticamente chi riceve un avviso o di cosa hanno bisogno, dice Wang. Un’app può consigliare ai contatti di una persona infetta di chiamare il proprio dipartimento sanitario locale per un consiglio o per organizzare i test. Ma Wang non si aspetta che tutti gli utenti delle app facciano il check-in non appena ricevono un avviso. “È troppo ottimista”, dice. “Noi diciamo alla gente di stare a casa; loro vanno in spiaggia”.
Trova i nuovi infetti?
Per verificare se un’app sta prendendo la trasmissione di una malattia, i funzionari sanitari vorranno anche sapere quale percentuale dei contatti identificati attraverso l’app finiscono per ammalarsi, il cosiddetto tasso di attacco secondario. I dati provenienti dalla tradizionale ricerca di contatti a Shenzhen, in Cina e in Corea del Sud hanno stimato che circa il 15% dei contatti all’interno del nucleo familiare di una persona infetta si infetta. Questo numero, oltre al numero stimato di riproduzioni del virus, da due a tre, suggerisce che più della metà della trasmissione avviene al di fuori dei nuclei familiari, afferma Jessica Metcalf, demografa dell’Università di Princeton. Un’applicazione potrebbe mirare a catturare parte di questa trasmissione della comunità che la tradizionale ricerca di contatti potrebbe mancare.
Ma a seconda del design dell’applicazione, i funzionari sanitari potrebbero non avere accesso ai dati su chi è stato vicino a una persona infetta. Alcune applicazioni, tra cui COVIDSafe in Australia e l’applicazione del Servizio sanitario nazionale del Regno Unito, lanciata in una fase pilota questo mese, hanno un design centralizzato, il che significa che la persona infetta carica sia il codice identificativo del proprio telefono che l’ID del telefono dei suoi contatti recenti su un server centrale. Anche se questi ID sono anonimi, i funzionari possono vedere l’intera rete di contatti.
In Norvegia, che ha lanciato la sua app centralizzata in aprile, i comuni confronteranno il numero di contatti identificati e la velocità con cui questi contatti vengono avvisati dall’app rispetto al tradizionale tracciamento dei contatti, dice Emily MacDonald, un’epidemiologa dell’Istituto norvegese di sanità pubblica. (Secondo lei, un calo dei casi segnalati nel paese, da 10 a 20 al giorno, ha reso difficile testare l’app fino ad ora).
I sostenitori delle app centralizzate dicono che il design rende facile controllare se le persone giuste ricevono le notifiche. I ricercatori possono vedere tutti i telefoni che hanno ricevuto un avviso e se questi utenti hanno successivamente segnalato sintomi o un test positivo attraverso l’app. I funzionari possono anche analizzare le strette di mano Bluetooth che non hanno portato a una notifica perché, ad esempio, il contatto è stato ritenuto troppo breve, nota Fraser, che sta consigliando il governo del Regno Unito sulla sua app. Se troppi utenti non notificati (o non abbastanza di quelli notificati) si ammalano, l’app ha bisogno di essere messa a punto.
Altre app, come quelle in fase di sviluppo in Svizzera e in Germania, saranno decentralizzate, il che significa che i dati sulle recenti interazioni di un telefono rimangono su quel telefono. Un utente infetto carica solo il proprio ID anonimo in un database centrale; tutti i telefoni con l’app caricano regolarmente l’elenco degli utenti infetti per verificare la corrispondenza con i telefoni che sono stati vicini di recente. I sostenitori della privacy vedono grandi vantaggi in questo design e sostengono che non lascia i dati sui social network degli utenti vulnerabili agli hacker o allo sfruttamento. (Google e Apple hanno rilasciato ieri una tecnologia che permetterà a un’applicazione di tracciamento Bluetooth di funzionare in background dei loro dispositivi, rendendo il funzionamento dei loro dispositivi più fluido e risparmiando la durata della batteria, ma solo per le applicazioni ufficiali del dipartimento della salute del governo che adottano un design decentralizzato).
Ma con un’app decentrata, i dipartimenti della sanità e i ricercatori imparano a conoscere solo le persone che effettivamente chiamano per segnalare di aver ricevuto un avviso. Non riescono a vedere quante persone avvisate potrebbero mancare, il che potrebbe rendere più difficile valutare l’accuratezza e la precisione dell’app. Tuttavia, i dipartimenti sanitari possono confrontare il tasso di attacco per i contatti di cui vengono a conoscenza attraverso le tradizionali interviste e attraverso un’app, dice Salathé, che fa parte di un team che sviluppa un protocollo internazionale per la gestione dei dati nelle app decentralizzate. Come regola generale, se il tasso di attacco dell’app corrisponde o supera quello del metodo tradizionale, “sappiamo che l’app sta facendo un ottimo lavoro”.
Rompe la curva?
Alcuni ricercatori stanno valutando come sottoporre le app a studi randomizzati, per vedere se sono direttamente responsabili della riduzione delle infezioni. “Non sto dicendo che sia impossibile”, dice Johannes Abeler, un economista comportamentale di Oxford, ma “sarebbe molto costoso e difficile”. Poiché COVID-19 rimane relativamente raro, tali studi potrebbero richiedere decine di migliaia di partecipanti per vedere differenze statisticamente significative nel numero di infezioni tra un gruppo che utilizza l’applicazione e un gruppo di controllo, dice.
I ricercatori potrebbero anche provare un approccio retrospettivo: confrontare i tassi di infezione tra le persone che hanno già optato per e contro il download di un’app. Ma le persone con un rischio di infezione più elevato potrebbero essere più motivate a utilizzare un’app, dice Abeler, che potrebbe sommergere qualsiasi potenziale beneficio che fornisce. Per rendere le cose più confuse, un’app non ha lo scopo di proteggere il suo utente, ma i suoi contatti. Quindi la domanda più rilevante per uno studio di efficacia non sarebbe “hai scaricato l’app?”, ma “quale percentuale dei tuoi contatti ha scaricato l’app? Sarebbe quasi impossibile per un partecipante rispondere.
Una possibilità è quella di confrontare i cambiamenti nei tassi di infezione tra aree geografiche o gruppi demografici con diversi livelli di utilizzo delle app, suggerisce Rosalind Eggo, un’epidemiologa della London School of Hygiene & Tropical Medicine. Non è coinvolta nella costruzione o nello sviluppo di applicazioni, ma spera di studiarne l’impatto. “Abbiamo un sacco di tecnologia che può aiutarci”, dice. “Ci sono un sacco di persone che dicono: “Oh, non funzionerà”. Penso che dobbiamo provare”.
