Physiker entwickeln Strategie, um bei knappen Impfstoffvorräten die optimale Immunisierung der Bevölkerung zu erzielen

East Lansing (USA)/Jerusalem (Israel) - Erst fehlte es an Schweinegrippe-Impfstoff. Dann konzentrierten sich die Pharmaproduzenten so sehr auf dessen Produktion, dass danach sogar Impfdosen gegen wichtige Kinderkrankheiten nicht mehr erhältlich waren. Um trotz solcher Engpässe eine möglichst effektive Immunisierung zu ermöglichen, entwickelten nun Physiker auf der Basis quantenmechanischer Phänomene eine neue, viel effizientere Impfstrategie. Ihre Ergebnisse stellten sie in einem Beitrag in der Fachdatenbank Arxiv.org zur Diskussion.

Mark Dykman von der Michigan State University und seine Kollegen von der Universität Jerusalem analysierten, wie trotz Mangels an Impfstoffen die Zeitspanne bis zum Abklingen einer epidemischen Krankheitswelle verkürzt werden könnte. Analog zur effizienten Anregung von oszillierenden Quanten mit der passenden Resonanzfrequenz schlugen sie Impfungen kleinerer Bevölkerungsgruppen in wohl definierten Zeitabständen vor. Denn wie die Zustände in einem physikalischen Quantensystem oszillieren bei einer Epidemie die Zahlen infizierter und gesunder Menschen. Basierend auf dem quantenmechanischen Teilchenmodell ermittelten die Forscher den Zeitpunkt für eine ideale resonante Impfkampagne. Es ist genau dann am günstigsten, wenn Infizierte kurz vor der Gesundung stehen. So werde das Infektionsrisiko gesunder Menschen reduziert und das Abklingen einer Epidemie könne um 40 Prozent schneller erfolgen als bei einer unsystematischen Impfung.

So ungewöhnlich es klingen mag, steckt in solchen mathematisch optimierten Impfkampagnen ein großes Potenzial für eine effektivere Immunisierung der Bevölkerung. In weiteren Schritten wollen die Physiker ihr Modell an echten Krankheitsstatistiken überprüfen. Falls sie vergleichbare Resonanzeffekte finden sollten, wäre das die Basis für effektivere Impfkampagnen. Ausreichend Impfstoff für alle Betroffenen bleibt jedoch weiterhin der beste Schutz vor einer Epidemie.