COVID-19: Arvio lauman immuniteetista ja rokotesuojasta

Lauman immuniteetti Covid-19 sanotaan saavutettavan, kun 67 prosenttia väestö is immuuni että virus tartunnan ja/tai rokotuksen kautta, kun taas patogeeni pysyy hyvin karakterisoituneena (mutatoitumattomana) koko leviämisen ajan hyvin karakterisoidussa populaatiossa. SARS CoV-2 -tartunnan tapauksessa lauman immuniteetin saavuttaminen on haastavaa, koska ilmaantuu uusia huolenaiheita (VoC), jotka johtavat siihen, että VoC:t eivät reagoi emokantaa vastaan ​​tuotetuille vasta-aineille. Tiedot osoittavat, että Israel on saattanut saavuttaa laumaimmuniteetin, koska se on saavuttanut 67.7 %:n väestöstä immuuneja, kun taas Yhdistyneen kuningaskunnan i.mmune väkiluku on 53.9 % ja USA:ssa 50.5%. Huolimatta korkeammasta tartuntatasosta Brasiliassa aluksi, lauman immuniteettia ei ole vielä saavutettu. Tämä viittaa siihen, että väestön tulisi noudattaa sosiaalista etäisyyttä, käsien pesua ja maskien käyttöä ja lukituksen avaamisohjeet ja rajoitusten helppous on harkittava huolellisesti, jotta vältytään mahdollisilta uusilta katastrofilta. Covid-19. 

"Normaalin" skenaarion saavuttamiseksi maailma oli esi-Covid-19, populaatiossa on kehitettävä laumaimmuniteettia, joka mahdollistaa ihmisten liikkumisen ja liikkumisen vapaasti entiseen tapaan. Laumaimmuniteetti voidaan saavuttaa joko luonnollisesti viruksen saavilla ihmisillä tai rokottamalla tietty prosenttiosuus ihmisistä. Katsotaanpa, kuinka rokotus ja infektio yhdessä voivat johtaa lauman immuniteetin muodostumiseen ja johtaa meidät takaisin elämään ilman naamioita ja sosiaalista etäisyyttä, jota elimme aiemmin. 

Väestön vastustuskyky^{1, 2} viittaa arvioon siitä, kuinka monta ihmistä on rokotettava tai saatava tartunnan varmistamiseksi, jotta virus ei enää tartu ihmisiin. Tämä tarkoittaa, että ei ole enää herkkiä yksilöitä, jotka saavat tartunnan ja levittävät niitä edelleen. Vaikka lauman immuniteetti (P_I, osuus väestöstä, joka on immuuni) voidaan laskea yksinkertaisen matemaattisen kaavan perusteella^{1, 2}, P_I = 1-1/R_o, jossa R_o ("R-naught") tarkoittaa infektion aiheuttamien toissijaisten tapausten määrää, jota kutsutaan myös lisääntymisperusteeksi, kun infektio tapahtuu immunologisesti naiiveilla. väestö (populaatio, joka ei ole saanut viruksen tartuntaa tai rokotettua). SARS CoV-2:n tapauksessa R_o on arvioitu olevan noin 3, mikä tarkoittaa, että jokainen henkilö saa tartunnan keskimäärin kolmeen ihmiseen^{3, 4}. Kun tämä korvataan yllä olevassa kaavassa, saadaan P_I luku 0.67, mikä tarkoittaa, että jos 67 % väestöstä on joko tartunnan saanut ja/tai rokotettu, lauman immuniteetin sanotaan saavuttaneen.  

Tarkoittaako tämä, että Israelin kaltaiset maat ovat saavuttaneet laumaimmuniteetin, koska 67.7 % (58.2 % täysin rokotettuja plus 9.5 % tartunnan saaneita) Israelin väestöstä⁵ ovat immuuneja, kun taas maat, kuten Yhdistynyt kuningaskunta ja Yhdysvallat, saavuttavat laumaimmuniteetin, kun niiden väestöstä 67 prosenttia on joko tartunnan saaneita ja/tai rokotettuja, mikä on tällä hetkellä 53.9 prosenttia (47.3 prosenttia täysin rokotettuja plus 6.6 prosenttia tartunnan saaneita). Iso-Britannia⁶ja 50.5 % (40.5 % täysin rokotettuja plus 10 % tartunnan saaneita) Yhdysvalloissa⁷?  

Tähän kysymykseen on vaikea vastata, koska lauman immuniteetin laskeminen (P_I) perustuu oletuksiin, että taudinaiheuttaja on hyvin karakterisoitu ja se tartuttaa hyvin karakterisoitua populaatiota. Valitettavasti molemmat eivät pidä paikkaansa tässä tapauksessa, koska kyseessä on uusi virus ja tartunnan saava populaatio on hyvin heterogeeninen. Asiaa vaikeuttaa entisestään se tosiasia, että väestössä ilmaantuu uusia SARS CoV-2 -viruksen muunnelmia, jotka saattavat reagoida tai olla reagoimatta rokotteeseen samalla tavalla kuin alkuperäinen viruskanta, jota vastaan ​​rokote on suunniteltu. Lisäksi viruksen uudet versiot eivät ole edes samoja kaikissa maissa. Yhdistyneessä kuningaskunnassa on pääasiassa B.1.1.7-variantti, Intiassa, Singaporessa ja muissa maissa B1.617-variantti, Brasiliassa B.1.351-, P.1- ja P.2-variantti, kun taas Lähi-idässä on B.1.351-variantti muiden lisäksi. Tarkoittaako tämä sitä, että yhä useammat ihmiset saavat tartunnan uusilla muunnelmilla riippumatta siitä, ovatko he rokotettuja alkuperäistä R-kantaa vastaan_o suurempaan numeroon? AR_o 5 tarkoittaisi, että 80 %:lla väestöstä tulisi olla immuuneja uusien tartuntojen estämiseksi. Siitä huolimatta nämä maat (Israel, Iso-Britannia ja USA) ovat alkaneet vapauttaa ja poistaa rajoituksia, koska vähintään 50 prosenttia niiden väestöstä on täysin rokotettu. Onko liian aikaista Yhdistyneen kuningaskunnan ja USA:n tapauksessa P_I ei ole saavuttanut edes 67 % yksinkertaisen laskelman perusteella edellä mainituilla olettamuksilla? Israel voi edelleen ylpeillä sanoessaan, että se on saavuttanut tämän luvun. Tapausten määrä on kuitenkin lisääntynyt Yhdistyneessä kuningaskunnassa tällä viikolla 23.3 % (verrattuna edelliseen viikkoon), ja myös kuolleisuus on lisääntynyt⁶, kun taas Yhdysvalloissa tapausten määrä on vähentynyt tällä viikolla 22 %⁷ (verrattuna edelliseen viikkoon). Seuraavien kuukausien tiedot ratkaisevat, oliko näiden maiden päätös vapauttaa ja poistaa rajoituksia oikea vai ei? 

Koska kaikki nämä tekijät liittyvät viruksen monimutkaisuuteen (eri kannat) ja populaation heterogeenisyyteen, on mahdotonta ennustaa oikeaa P_I määrä. Tässä kannattaa mainita tartuntaluvuista Brasiliassa, joka on yksi pahiten COVID-19-tartunnan alkuvaiheessa olevista maista. Huolimatta suuresta arvioidusta seroesiintyvyydestä (76 %)¹¹ Manausissa ja 70 % Perussa¹², molemmat todistavat kovaa toista aaltoa. Vaikka tämä voi osittain johtua rajoitusten ja pidettyjen vaalien helpotuksesta, monet muut tekijät voivat olla vastuussa samasta. Yksi voisi olla seroprevalenssin yliarviointi, jonka havaittiin olevan 52.5 % kesäkuussa 2020. Toinen voisi olla uusien ja tarttuvampien kantojen ilmaantuminen (P.1, P.2, B.1.351, B.1.1.7), jokaisella on oma ainutlaatuinen mutaatiosarja, joka aiheuttaa korkean taudin vakavuuden. Kolmanneksi näiden mutaatioiden esiintyminen voi myös johtaa alkuperäistä kantaa vastaan ​​syntyneen immuunivasteen välttämiseen.¹².  

Toinen kysymys koskee tällä hetkellä saatavilla olevien rokotteiden tehokkuutta niiden tarjoaman suojan kannalta. On arvioitu, että rokotteen tehokkuus kuolemantapauksia vastaan ​​on keskimäärin 72 %.⁸ mikä tarkoittaa, että henkilö kuolee 28 %:n todennäköisyydellä jopa täydellisen rokotuksen jälkeen (vaadittujen rokoteannosten ottamisen jälkeen). Tarkemmin sanottuna Pfizer-BioNTech BNT162b2 oli 85 % tehokas kerta-annoksen jälkeen, kun taas Oxford-AstraZeneca ChAdOx1-S -rokote oli 80 % tehokas kerta-annoksen jälkeen.⁹. Molemmat rokotteet olivat tehokkaita myös B.1.1.7-kantaa vastaan⁹. Toinen tärkeä huomioitava seikka tässä on se, että rokotus ei tarkoita sitä, ettet saa tartuntaa taudinaiheuttajalle, se tarkoittaa, että olet suojattu edellä mainitulla tavalla ja sinulle kehittyy joko lieviä tai ei lainkaan taudin oireita. Lisäksi ei ole vielä todisteita siitä, että infektion ja/tai rokotteiden tuottama immuniteetti SARS CoV-2:ta vastaan ​​on pitkäkestoinen vai ei?¹⁰ Tämä tarkoittaa, että asianmukaista valvontaa on oltava paikallaan ja rokotusohjelmaa on ehkä pidennettävä, jos näin on. 

Sen lisäksi, että saavutus väestön vastustuskyky Väestön tartunnan ja täyden rokotuksen vuoksi tietyt henkilöt ovat edelleen todennäköisesti sairastuneita ja kärsivät COVID-19:n aiheuttamasta sairastumisesta tai jopa kuolleisuudesta. Tällaiset ihmiset voidaan tunnistaa käyttämällä sähköisiä terveystietoja (EHR) ja tarjota asianmukaista ennaltaehkäisevää hoitoa kuvatulla tavalla¹³. 

Yhteenvetona voidaan todeta, että lauman immuniteetin ennustaminen SARS CoV-2:lle on ylitsepääsemätön haaste johtuen viruksen hankkimien mutaatioiden luonteesta, jotka tekevät siitä tarttuvamman yhdessä tartunnan saaneen heterogeenisen populaation kanssa. Oletetaan, että kunnes R_o Jos arvo tulee lähemmäksi tai alle 1:n (eli 100 %:n laumaimmuniteetin saavuttaminen), väestön tulee jatkossakin noudattaa sosiaalisen etäisyyden toimenpiteitä, pestä käsiä aina kun mahdollista ja käyttää maskeja julkisilla paikoilla taudin välttämiseksi. Tämä tarkoittaa, että maiden tulee harkita perusteellisesti ennen kuin päättävät lieventää rajoituksia ennen kuin ne saavuttavat 100 % lauman immuniteetin (turvallisimmalla puolella), jotta vältetään COVID-19:n aiheuttamat katastrofaaliset tapahtumat.  

***

Viitteet 

1. McDermott A. Ydinkonsepti: Lauman immuniteetti on tärkeä – ja usein väärinymmärretty – kansanterveysilmiö. Proc. Natl. Acad. Sci. 118 (21), (2021). DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2107692118 

2. Kadkhoda K. Herd Immunity to COVID-19: Alluring and Elusive, American Journal of Clinical Pathology, 155 (4), 471-472, (2021). DOI: https://doi.org/10.1093/ajcp/aqaa272 

3. Liu Y, Gayle AA, Wilder-Smith A, Rocklöv J. COVID-19:n lisääntymisluku on korkeampi verrattuna SARS-koronavirukseen. J Travel Med. 2020 13. maaliskuuta 27(2): taaa021. DOI: https://doi.org/10.1093/jtm/taaa021 . PMID: 32052846; PMCID: PMC7074654.  

4. Billah MA, Miah, M M, Khan M N. Koronaviruksen lisääntymismäärä: Järjestelmällinen katsaus ja meta-analyysi, joka perustuu maailmanlaajuisen tason näyttöön. PLoS One 15, (2020). Julkaistu: 11. marraskuuta 2020. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0242128 

5. Israelin terveysministeriö. Lehdistötiedote – Israel poistaa kaikki koronavirusrajoitukset. Julkaisupäivä 23.05.2021. Saatavilla verkossa osoitteessa https://www.gov.il/en/departments/news/23052021-02 

6. Gov.UK – Koronavirus (COVID-19) Isossa-Britanniassa. Saatavilla verkossa osoitteessa https://coronavirus.data.gov.uk 

7. CDC COVID-tietojen seuranta – COVID-19-rokotukset Yhdysvalloissa. Saatavilla verkossa osoitteessa  https://covid.cdc.gov/covid-data-tracker/#vaccinations 

8. Jablonska K, Aballea S, Toumi M. Rokotuksen todellinen vaikutus COVID-19-kuolleisuuteen Euroopassa ja Israelissa medRxiv (2021). DOI:https://doi.org/10.1101/2021.05.26.21257844 

9. Pfizer-BioNTech- ja Oxford-AstraZeneca-rokotteiden tehokkuus covid-19-oireisiin, sairaalahoitoon ja iäkkäiden aikuisten kuolleisuuteen Englannissa: testinegatiivinen tapauskontrollitutkimus BMJ, 373, (2021). DOI: https://doi.org/10.1136/bmj.n1088 

10. Pennington T H. Herdin immuniteetti: voisiko se lopettaa COVID-19-pandemian? Future Microbiology, 16 (6), (2021). DOI: https://doi.org/10.2217/fmb-2020-0293 

11. Buss LF, Prete CA, Abrahim CM M et ai. Kolme neljäsosaa SARS-CoV-2:n hyökkäysasteesta Brasilian Amazonissa suurelta osin hillittömän epidemian aikana. Tiede. 371, 288-292, (2020). DOI: https://doi.org/10.1126/science.abe9728 

12. Sabino E., Buss L., et ai. 2021. COVID-19:n uudelleen puhkeaminen Manausissa, Brasiliassa korkeasta seroprevalenssista huolimatta. (2021). DOI:https://doi.org/10.1016/S0140-6736(21)00183-5 

13. Estiri H., Strasser ZH, Klann JG et ai. COVID-19-kuolleisuuden ennustaminen sähköisten sairauskertomusten avulla. npj numero. Med. 4, 15 (2021). DOI: https://doi.org/10.1038/s41746-021-00383-x 

***