Contact tracing та Data Science: очевидні і не дуже рішення проти коронавірусу

Ми постійно чуємо новини про розробку нових рішень, спрямованих на боротьбу з COVID, але чи все так однозначно? Погляньмо на те, як технології можуть допомогти у боротьбі з коронавірусом, які при цьому виникають суперечливі питання та які інновації є найперспективнішими. 

Відповідно до процедури CAPA (corrective and preventive actions), вирішити проблему можна за допомогою коригуючих та превентивних дій. Перші спрямовані на виправлення небажаної ситуації, а ось другі — запобігають виникненню самої проблеми, а тому мають передбачати потенційні ризики та повинні бути доволі тривалими у часі. В ідеалі, превентивні заходи передують коригуючим діям. Тоді не буде потреби у реалізації останніх.

Потенційним коригуючим рішенням, за допомогою якого технологічний світ пропонує боротись з COVID-19, є contact tracing (відслідковування контактів). Першопрохідцями у стримуванні епідемій через відслідковування контактів хворих людей зі здоровими та застосуванні превентивного карантину є азіатські країни. Ручне відстеження контактів вимагає злагоджених дій багатьох служб, а типова затримка складає більше дня і це при тому, що ми говоримо про відслідковування до десяти тисяч випадків. Крім того, цей метод не масштабується, вимагає титанічної роботи, яку треба почати з першого хворого, та спирається на пам'ять людини. 

Однак, застосувавши технології, відслідковування контактів можна здійснювати у режимі реального часу, що значно підвищує його ефективність та дозволяє в рази зменшити кількість заражень. 10 квітня Apple та Google, об'єднавши зусилля, анонсували створення чорнового варіанту API для цифрового анонімізованого відслідковування контактів, а вже 20 травня відбувся реліз додатку. Його завдання — повідомляти людей про можливе зараження, зменшуючи таким чином поширення коронавірусного захворювання. Коли користувач мобільного додатку отримує позитивний результат на COVID-19, попередження про це отримають усі, хто був  поряд з ним впродовж попереднього тижня-двох.

Подібні технологічні рішення розробляються й іншими країнами. У Сінгапурі зробили додаток TraceTogether, який вже встановили понад 25% населення. У Гонконгу впровадили обов'язковий 14-денний карантин при в'їзді у країну. Також  необхідно встановити додаток StayHomeSafe та одягти спеціальний браслет, який допомагає відстежувати порушників. У разі порушення карантину — шість місяців в'язниці та штраф у $3200. У Південній Кореї додаток Corona 100m, який допомагає відстежувати контакти, завантажили понад мільйон користувачів. Над розробкою додатку для трекінгу контактів працюють і у Франції: 27 травня його використання затвердили на законодавчому рівні.

Але попри те, що технології відстежування контактів можуть бути потенційним інструментом стримування пандемії, їх впровадження підіймає багато правових та етичних питань:

Приватність та конфіденційність даних. З одного боку — нам потрібно контролювати пандемію і вручну робити це неможливо, а з іншого — ми віддаємо дані про себе та людей, з якими стикалися. Більш того, якщо можливо відправити повідомлення людям, які були поряд з хворим, значить, цих людей можна ідентифікувати. Постає питання — як це поєднати з GDPR, який розроблявся в Євросоюзі з метою контролю над персональними даними? Єдиної точки зору на питання приватності в умовах коронавірусу немає: наприклад, Франція вимагає більшої відкритості і вважає анонімізацію даних недоречною в часи пандемії, а от Німеччина набагато обережніша в цьому питанні.

Контроль. Механізм впровадження подібних додатків не є чітким і зрозумілим: чи буде їх встановлення обов"язковим, як і хто збирається контролювати наявність додатку на телефоні або надходження даних про виявлення хвороби, та, зрештою, що робити з тими, у кого немає телефонів. Такі додатки ефективно працюватимуть лише у випадку, якщо відстежувати контакти більшості людей, інакше — немає сенсу. Необхідно, щоб не менше 80% власників смартфонів у будь-якій країні встановили програму та чітко дотримувались інструкцій. Без вимог обов"язкового використання додатку досягти такого охоплення малоймовірно. Для прикладу, у країнах Східної Азії встановлення подібних додатків є в більшості обов'язковим, ніж добровільним. Це ще більше актуалізує питання конфіденційності інформації: або додаток працює ефективно, або дані захищені.

Уніфікованість даних. Уявімо — людина встановила contact tracing додаток в Україні, але збирається подорожувати у Великобританію. Як уніфікувати дані або забезпечити функціонування додатку в глобальному масштабі? В кожній країні — своя правова система. Між країнами не існує єдиної системи обміну інформації, статистика також збирається різними методами.

Сьогодні багато уваги сфокусовано на відстеженні контактів, але по суті — це не робота з причинами, а мінімізація наслідків. При цьому виникає багато спірних питань, відповідей на які поки немає. Юваль Харарі у своїй статті "The world after coronavirus" пише: "Вибір між приватним життям та здоров'ям є ... помилковим вибором. Ми можемо і повинні насолоджуватися і приватністю, і здоров'ям". Тоді де і як можуть допомогти технології?

На мій погляд, одним з перспективних напрямів є застосування Data Science у пошуку потенційних ліків від коронавірусного захворювання. Традиційно процес розробки нових ліків досить повільний і потребує багато часу: спершу треба проаналізувати наявні дані про вірус, вивчити його ДНК та структуру, підібрати речовини, які негативно впливають на вірус, і зрештою, провести тестування препарату. Застосування технологій штучного інтелекту (Artificial Intelligence, AI) та машинного навчання (Machine Learning, ML) автоматизує багато процесів та дозволяє в рази швидше обробити величезні обсяги інформації. Розробкою подібних рішень вже займаються різні компанії, стартапи та університети: британські Exscientia та Healx, Північно-західний університет у США та багато інших. Важливою умовою для ефективної роботи таких  математичних моделей є високоякісні великі набори даних.  

Пандемія COVID-19 гостро підняла питання дезінфекції та забезпечення особистої безпеки, тому варто замислитись над розробкою сучасних матеріалів з бактерицидними властивостями. Ми живемо в умовах sharing economy (економіка спільного споживання), яка побудована на принципі спільного користування власністю, і контроль за чистотою є критично важливим для виживання такої бізнес-моделі. Вже є рішення, які зменшують кількість дотиків (безконтактні оплати, розрахунки через QR код тощо), але цього недостатньо.

Потенційним бактерицидним матеріалом, який завдяки природним хімічним властивостям пригнічує розвиток патогенів на своїй поверхні, є мідь. Цей метал та його сплави можуть бути використані для покриття поверхонь у місцях скупчення великої кількості людей. До прикладу, в одному з найбільших парків Латинської Америки Fantasilandia замінили поверхні, до яких люди торкаються найчастіше, на мідні.  

З міді можна робити ручки дверей, кнопки у ліфтах –  все те, що є у загальному користуванні. Проте, якщо ми без проблем можемо уявити мідну кнопку в ліфті, мідне кермо в автомобілі уявити важче. Потенційне рішення – розробка штучної шкіри з вкрапленням міді, яку можна використати для керма автомобіля або чохла телефона. Використання міді у виробництві пластиків також може надати їм бактерицидні властивості. Безперечно, мідь є дорогою, тому зусилля варто спрямувати на аналіз її специфічних властивостей і розробку штучного матеріалу з аналогічними характеристиками.

Крім того, велике майбутнє має розробка антимікробних текстильних виробів. За прогнозами аналітиків обсяг цього ринку перевищить $20,5 мільярдів до 2026 року. Зважаючи на те, що превентивні заходи проти коронавірусу, в тому числі носіння масок, залишатимуться актуальними ще довго, такі розробки є вкрай важливими. Вже з"явилися анонси від декількох гравців ринку: швейцарська компанія HeiQ заявила про розробку технології HeiQ ViroblockNPJ03 на основі срібла для обробки тканин. Паралельно з цим, над препаратом PROTX2 AV для "антикоронавірусного одягу" працюють фахівці з Канади та Азії.

У підсумку, маємо два шляхи:  більш простий — боротися з наслідками, ризикуючи обмежити права громадян, та еволюційний — інвестувати в ті технологічні рішення, які у середньотерміновій перспективі дадуть нам змогу краще пристосуватись до епідемій, які можуть з'являтись і в майбутньому. Треба вже починати відходити від першого шоку, спричиненого пандемією, і займатися розробкою не короткотермінових дій, а рішень на перспективу.