Cuantificando el efecto de la movilidad humana en la propagación de la Malaria: El Departamento del Chocó como estudio de caso

Esta propuesta busca entender el efecto de la movilidad es la transmisión de la malaria en la Costa Pacífica colombiana, más específicamente en el departamento del Chocó. Proponemos desarrollar un modelo epidemiológico metapoblacional que permita ajustar y simular las curvas epidemiológicas de la malaria. Este modelo se alimentará de datos de movilidad humana extráidos de diferentes fuentes. El modelo cubrirá de extremo a extremo (end-to-end) la investigación en epidemiología de la infección. Tendrá tres componentes fundamentales. Un primer módulo analizará datos crudos y extraerá patrones de movilidad a la resolución que estén disponibles. Un segundo módulo, implementará un modelo epidemiológico metapoblacional SEIR, que simulará enfermedades transmitidas por vectores. Finalmente, el tercer módulo permitirá estudiar la identificación de focos de infección de la enfermedad y probar distintas estrategias de mitigación.

Objetivos

Objetivo General: Desarrollar e implementar un modelo epidemiológico meta-poblacional para estudiar la propagación de la Malaria en el departamento del Chocó. Este modelo usará como entradas datos de entrada patrones de movilidad extraídos de múltiples fuentes.

Objetivos específicos:
1. Implementar un módulo en Python y R que analice datos crudos de encuestas de viajes, datos de pasajeros de empresas fluviales, teléfonos móviles (GPS ó CDR). Este módulo extraerá los patrones de movilidad a una escala de municipios y de poblaciones ribereñas. Estimar matrices de movilidad, métricas de tasas de contacto y acoplar estos datos con variables sociodemográficas.
2. Implementar un módulo con modelos epidemiológicos metapoblacionales para simular la propagación de enfermedades infecciosas dirigidas por vectores (e.g. malaria, dengue, zika) que se alimenten de estas métricas de movilidad.
3. Ajustar y calibrar los modelos epidemiológicos con datos libres de vigilancia epidemiológica que se tengan en el país.
4. Estudiar alternativas de mitigación de enfermedades.

Resultados esperados de la investigación

1.Durante el desarrollo del proyecto se generarán matrices de movilidad (origen-destino) a escala de municipios del departamento del Chocó. Estas matrices serán de libre acceso para las instituciones públicas de Colombia bajo previa solicitud.
2.En un contexto académico, este proyecto permitirá afianzar el campo de investigación en ciencia de datos, epidemiología y ciencia urbana. Investigadores en movilidad humana, físicos, epidemiólogos e incluso sociólogos se verán beneficiados de los productos desarrollados en éste proyecto
3.Vamos a integrar datos de teléfonos móviles junto con datos de censos de información demográfica. Esta herramienta ayudará a los funcionarios de salud pública a informar la práctica y mejorar su inmunización y los sistemas de vigilancia de enfermedades, no solo para las campañas de vacunación de rutina, sino también cuando se detecta una epidemia. Permitirá evaluar, de forma confiable, los grupos de alta transmisión y las poblaciones en alto riesgo y, por lo tanto, desarrollar estrategias de inmunización dirigidas más eficaces.

Productos esperados de la investigación:
1. Un artículo de investigación.
2. Una ponencia en evento científicos nacional y/o internacional.
3. Los resultados se presentarán ante las autoridades interesadas como el Instituto Nacional de Salud y las secretarías de movilidad de ciudades intermedias.
4. Las herramientas computacionales desarrolladas serán rutinas en Python y R de acceso libre que serán montados en un repositorio público de GitHub.