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IMU-Stipendiat Moualeu

Mit Formeln gegen Epidemien

 

Ein Mathematiker kämpft gegen eine tödliche Krankheit: Dany Pascal Moualeu (28) aus Kamerun forscht am Berliner Zuse-Institut (ZIB) zur Ausbreitungsdynamik von Tuberkulose in Afrika. Gefördert wird der Doktorand durch ein Stipendium der Einstein Stiftung, welches Top-Mathematikern aus Entwicklungsländern einen Forschungsaufenthalt in Berlin finanziert.

Es waren auch private Gründe, die Dany Pascal Moualeu dazu brachten, mathematische Modelle zur Ausbreitung von Tuberkulose zu entwickeln. Zwei seiner Familienmitglieder erkrankten, für einen kam jede Hilfe zu spät. Moualeu beschloss, einen Beitrag zu leisten im Kampf gegen die bakterielle Infektionskrankheit, an der in seinem Heimatland Kamerun nach Statistiken der Weltgesundheitsorganisation 2010 rund 24.000 Menschen erkrankten, die Dunkelziffer wird auf weitere 35.000 geschätzt.

„Mathematische Modelle können helfen, die Ausbreitung von Infektionskrankheiten wie Tuberkulose zu verstehen und sie besser zu kontrollieren“, sagt Moualeu, der zurzeit mit einem IMU Berlin Einstein Foundation Fellowship der Einstein-Stiftung Berlin am Zuse-Institut Berlin (ZIB) forscht und seine Doktorarbeit zu diesem Thema schreibt. Das Stipendium ermöglicht Mathematikern vorwiegend aus Entwicklungsländern, mehrmonatige Forschungsaufenthalte an mathematischen Instituten in Berlin und will damit Berlins Profil als Forschungsstandort für die Mathematik und Sitz der Internationalen Mathematischen Union (IMU) schärfen.

Hinter dem Stipendienprogramm steht die Idee, bei der Exzellenzförderung mehr als die europäischen und amerikanischen Spitzenuniversitäten in den Blick zu nehmen. Die bislang 19 Stipendiaten des Programms stammen unter anderem aus Uruguay, Tunesien und der Mongolei. Das IMU-Stipendienprogramm hat zudem maßgeblich dazu beigetragen, dass die IMU ihren ständigen Hauptsitz im Jahr 2011 in Berlin eingerichtet hat. 

„Die meisten Forschungsarbeiten zu meinem Thema wurden in den USA oder Europa durchgeführt und entsprechen nicht der afrikanischen Realität“, sagt Moualeu. Der Mathematiker arbeitet deshalb an einem Modell, das der komplexen Realität in Kamerun besser gerecht wird. Mit Hilfe von Differentialgleichungen hat er zunächst modelliert, wie Menschen innerhalb einer bestimmten Zeitspanne und bei einer bestimmten Bevölkerungsdichte miteinander in Kontakt kommen und wie hoch die Wahrscheinlichkeit ist, dass die Krankheit zwischen ihnen übertragen wird. Dann ließ er weitere Faktoren in sein Modell einfließen, die er aus der Realität seines Heimatlandes ableitete. 

Es entstand ein auf Kamerun angepasstes Tuberkulose-Modell. Die Schwierigkeit bestand darin, die Hypothese mit echten Daten zu überprüfen. Moualeu bewarb sich bei der Einstein-Stiftung um ein Stipendium, mit dem er einen mehrmonatigen Forschungsaufenthalt am ZIB realisieren konnte. Eine dort entwickelte Software zur Parameteridentifizierung half ihm bei der Überprüfung. „Ich konnte das Modell an verfügbare Daten aus Kamerun anpassen und so realistisch werden lassen“, sagt Moualeu. „Diese Software gibt es in Kamerun nicht, ohne sie wäre mein Projekt rein theoretisch geblieben.“ 

Seit Januar 2012 hat Moualeu nun einen Arbeitsplatz am ZIB, sein Stipendium der Einstein Stiftung wurde noch einmal bis Juni 2013 verlängert, bis dahin will er auch seine Doktorarbeit abschließen. Moualeus Hoffnung ist, dass sein Modell auch Einfluss auf die Strategien der kamerunischen Regierung im Kampf gegen Tuberkulose haben wird. „Im Moment besteht die Strategie einfach darin, die Krankheit möglichst schnell zu diagnostizieren und zu behandeln“, so Moualeu. 

Seine Berechnungen ergeben, dass die Auswirkungen auf die Krankheitsverbreitung enorm wären, wenn latent Infizierte vorsorglich behandelt würden, also Menschen, die infiziert sind, aber bisher keine aktive Erkrankung entwickelt haben. Und wenn Geld in präventive Bildung gesteckt würde, um Leute dazu zu bringen, rechtzeitig ins Krankenhaus zu gehen und eine Behandlung auf keinen Fall abzubrechen. „Die Infektionsrate könnte um 80 Prozent zurück gehen.“ 

Während seines Aufenthalts in Berlin hat der Mathematiker auch ein Kostenmodell entwickelt, mit dem je nach Budget mögliche Kontrollstrategien und deren Auswirkungen durchgespielt werden können. Auch auf andere Infektionskrankheiten würde er sein Modell künftig gerne übertragen – etwa HIV/Aids, Hepatitis oder Dengue. „Viele Formeln bleiben in der Welt der Mathematik, aber ich möchte sie nutzen, um das Leben der Menschen zu verbessern.“

Text und Foto: Mirco Lomoth

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