COVID-19: Μια αξιολόγηση της ανοσίας της αγέλης και της προστασίας από τα εμβόλια

Η ανοσία της αγέλης για τον COVID-19 λέγεται ότι επιτυγχάνεται όταν το 67% του πληθυσμού έχει ανοσία στον ιό μέσω μόλυνσης ή/και εμβολιασμού, ενώ το παθογόνο παραμένει καλά χαρακτηρισμένο (μη μεταλλαγμένο) καθ' όλη τη διάρκεια της μετάδοσης στον πληθυσμό που είναι καλά χαρακτηρισμένος. Στην περίπτωση της λοίμωξης από SARS CoV-2, η επίτευξη ανοσίας της αγέλης είναι πρόκληση λόγω της εμφάνισης νέων παραλλαγών ανησυχίας (VoC), που οδηγούν στο να μην ανταποκρίνονται τα VoC στα αντισώματα που δημιουργούνται κατά του μητρικού στελέχους. Τα δεδομένα δείχνουν ότι το Ισραήλ μπορεί να έχει επιτύχει ανοσία αγέλης καθώς έχει φτάσει στο 67.7% του πληθυσμού που έχει ανοσία ενώ το Ηνωμένο Βασίλειοχιλιοστά πληθυσμός είναι 53.9% και αυτός των ΗΠΑ είναι 50.5%. Παρά το υψηλότερο ποσοστό μόλυνσης στη Βραζιλία αρχικά, η ανοσία της αγέλης δεν έχει ακόμη επιτευχθεί. Αυτό υποδηλώνει ότι ο πληθυσμός πρέπει να τηρεί την κοινωνική απόσταση, το πλύσιμο των χεριών και τη χρήση μάσκας και οι οδηγίες ξεκλειδώματος και η ευκολία των περιορισμών θα πρέπει να ληφθούν προσεκτικά υπόψη για να αποφευχθεί οποιοδήποτε περαιτέρω καταστροφικό συμβάν από τον COVID-19. 

Προκειμένου να επιτευχθεί το «φυσιολογικό» σενάριο που βρισκόταν ο κόσμος πριν από τον COVID-19, πρέπει να αναπτυχθεί ανοσία της αγέλης στον πληθυσμό που θα επιτρέπει στους ανθρώπους να μετακινούνται και να περιφέρονται ελεύθερα όπως πριν. Η ανοσία της αγέλης μπορεί να επιτευχθεί είτε από άτομα που μολύνονται φυσικά από τον ιό είτε εμβολιάζοντας ένα συγκεκριμένο ποσοστό ανθρώπων. Ας δούμε πώς ο εμβολιασμός και η μόλυνση μαζί μπορούν να οδηγήσουν σε ανοσία της αγέλης και να μας οδηγήσουν πίσω στη ζωή χωρίς μάσκες και κοινωνική απόσταση που ζούσαμε νωρίτερα. 

Ασφάλεια των αγελών^{1, 2} αναφέρεται σε μια εκτίμηση του αριθμού των ανθρώπων που πρέπει να εμβολιαστούν ή να μολυνθούν για να διασφαλιστεί ότι ο ιός δεν είναι πλέον μεταδοτικός στον άνθρωπο. Αυτό σημαίνει ότι δεν υπάρχουν πλέον ευαίσθητα άτομα που θα κολλήσουν τη μόλυνση και θα τα διαδώσουν περαιτέρω. Αν και η ανοσία της αγέλης (Π_I, ποσοστό του πληθυσμού που έχει ανοσία) μπορεί να υπολογιστεί με βάση έναν απλό μαθηματικό τύπο^{1, 2}, P_I = 1-1/R_o, όπου R_o ("R-naught") σημαίνει τον αριθμό των δευτερογενών περιπτώσεων που προκαλούνται από τη μόλυνση, που αναφέρεται επίσης ως ο βασικός αριθμός αναπαραγωγής όταν η μόλυνση συμβαίνει σε ανοσολογικά αφελή πληθυσμό (πληθυσμός που δεν έχει μολυνθεί ή εμβολιαστεί από τον ιό). Σε περίπτωση SARS CoV-2, ο R_o έχει υπολογιστεί ότι είναι περίπου 3, πράγμα που σημαίνει ότι κάθε άτομο θα μολύνει κατά μέσο όρο 3 άτομα^{3, 4}. Αντικαθιστώντας αυτό στον παραπάνω τύπο, παίρνουμε ένα P_I 0.67 που σημαίνει ότι εάν το 67% του πληθυσμού είτε έχει μολυνθεί ή/και έχει εμβολιαστεί, τότε λέγεται ότι έχει φτάσει η ανοσία της αγέλης.  

Αυτό σημαίνει ότι χώρες όπως το Ισραήλ έχουν επιτύχει ασυλία ως 67.7% (58.2% πλήρως εμβολιασμένοι συν 9.5% μολυσμένοι) του πληθυσμού στο Ισραήλ⁵ έχουν ανοσία, ενώ χώρες όπως το Ηνωμένο Βασίλειο και οι ΗΠΑ θα επιτύχουν ανοσία αγέλης όταν το 67% του πληθυσμού τους είτε έχει μολυνθεί ή/και έχει εμβολιαστεί, το οποίο είναι επί του παρόντος στο 53.9% (47.3% πλήρως εμβολιασμένο συν 6.6% μολυσμένο). το Ηνωμένο Βασίλειο⁶, και 50.5% (40.5% πλήρως εμβολιασμένοι συν 10% μολυσμένοι) στις Η.Π.Α.⁷?  

Είναι δύσκολο να απαντηθεί αυτό το ερώτημα επειδή ο υπολογισμός της ανοσίας της αγέλης (Π_I) βασίζεται σε υποθέσεις ότι το παθογόνο είναι καλά χαρακτηρισμένο και μολύνει έναν καλά χαρακτηρισμένο πληθυσμό. Δυστυχώς, και τα δύο δεν ισχύουν σε αυτήν την περίπτωση, καθώς πρόκειται για έναν νέο ιό και ο πληθυσμός που μολύνεται είναι πολύ ετερογενής. Περιπλέκεται περαιτέρω από το γεγονός ότι υπάρχουν νέες παραλλαγές του ιού SARS CoV-2 που εμφανίζονται στον πληθυσμό, οι οποίες μπορεί να ανταποκρίνονται ή να μην ανταποκρίνονται στο εμβόλιο με τον ίδιο τρόπο όπως το αρχικό στέλεχος του ιού κατά του οποίου έχει σχεδιαστεί το εμβόλιο. Επιπλέον, οι νέες παραλλαγές του ιού δεν είναι καν οι ίδιες επηρεάζοντας όλες τις χώρες. Ενώ το Ηνωμένο Βασίλειο έχει κατά κύριο λόγο την παραλλαγή B.1.1.7, η Ινδία, η Σιγκαπούρη και άλλες χώρες έχουν την παραλλαγή B1.617, η Βραζιλία έχει την παραλλαγή B.1.351, P.1 και την παραλλαγή P.2 ενώ η Μέση Ανατολή έχει την παραλλαγή B.1.351 στο προσθήκη σε άλλα. Αυτό σημαίνει ότι περισσότεροι άνθρωποι μολύνονται από τις νέες παραλλαγές, ανεξάρτητα από το εάν έχουν εμβολιαστεί κατά του αρχικού στελέχους που ωθεί το R_o σε μεγαλύτερο αριθμό; AR_o από 5 θα σήμαινε ότι το 80% του πληθυσμού θα πρέπει να έχει ανοσία για την πρόληψη περαιτέρω μόλυνσης. Ωστόσο, αυτές οι χώρες (Ισραήλ, Ηνωμένο Βασίλειο και ΗΠΑ) έχουν αρχίσει να ξεκλειδώνουν και να αίρουν τους περιορισμούς με βάση το γεγονός ότι τουλάχιστον το 50% του πληθυσμού τους είναι πλήρως εμβολιασμένο. Είναι πολύ νωρίς στις περιπτώσεις του Ηνωμένου Βασιλείου και των ΗΠΑ όπως ο Π_I δεν έχει φτάσει ούτε στο 67% με βάση τον απλό υπολογισμό με τις παραδοχές που προαναφέρθηκαν; Το Ισραήλ μπορεί ακόμα να υπερηφανεύεται ότι έχει φτάσει σε αυτόν τον αριθμό. Ωστόσο, σημειώθηκε αύξηση στον αριθμό των κρουσμάτων στο Ηνωμένο Βασίλειο αυτή την εβδομάδα κατά 23.3% (σε σύγκριση με την προηγούμενη εβδομάδα) με ταυτόχρονη αύξηση και στη θνησιμότητα⁶, ενώ στις ΗΠΑ σημειώθηκε μείωση του αριθμού των κρουσμάτων κατά 22% αυτή την εβδομάδα⁷ (σε σύγκριση με την προηγούμενη εβδομάδα). Τα δεδομένα τους επόμενους μήνες θα καθορίσουν εάν η απόφαση αυτών των χωρών να ξεκλειδώσουν και να άρουν τους περιορισμούς ήταν σωστή ή όχι; 

Με όλους αυτούς τους παράγοντες που σχετίζονται με την πολυπλοκότητα του ιού (διαφορετικά στελέχη) μαζί με την πληθυσμιακή ετερογένεια, είναι αδύνατο να προβλεφθεί το σωστό P._I αριθμός. Αξίζει να αναφέρουμε εδώ τα ποσοστά μόλυνσης στη Βραζιλία, μια από τις χώρες που έχουν πληγεί περισσότερο στα αρχικά στάδια της μόλυνσης από τον COVID-19. Παρά το υψηλό ποσοστό εκτιμώμενης οροεπιπολασμού (76%)¹¹ στο Manaus και 70% στο Περού¹², και οι δύο παρακολουθούν ένα άγριο δεύτερο κύμα. Αν και αυτό μπορεί εν μέρει να αποδοθεί στην ευκολία των περιορισμών και των εκλογών που πραγματοποιήθηκαν, πολλοί άλλοι παράγοντες θα μπορούσαν να ευθύνονται για το ίδιο. Το ένα θα μπορούσε να είναι η υπερεκτίμηση του οροεπιπολασμού που παρατηρήθηκε ότι ήταν 52.5% τον Ιούνιο του 2020. Δεύτερος θα μπορούσε να είναι η εμφάνιση νέων και πιο μεταδοτικών στελεχών (P.1, P.2, B.1.351, B.1.1.7), το καθένα έχει το δικό του μοναδικό σύνολο μεταλλάξεων που προκαλεί υψηλή σοβαρότητα της νόσου. Τρίτον, η παρουσία αυτών των μεταλλάξεων μπορεί επίσης να οδηγήσει σε αποφυγή της ανοσολογικής απόκρισης που δημιουργείται έναντι του αρχικού στελέχους¹².  

Ένα άλλο ερώτημα αφορά την αποτελεσματικότητα των διαθέσιμων εμβολίων ως προς την προστασία που μπορούν να προσφέρουν. Έχει υπολογιστεί κατά μέσο όρο ότι η αποτελεσματικότητα του εμβολίου όσον αφορά την προστασία από τους θανάτους είναι 72%⁸ πράγμα που σημαίνει ότι υπάρχει πιθανότητα 28% να πεθάνει ένα άτομο ακόμη και μετά τον πλήρη εμβολιασμό (μετά τη λήψη των απαιτούμενων δόσεων του εμβολίου). Πιο συγκεκριμένα, το Pfizer-BioNTech BNT162b2 ήταν 85% αποτελεσματικό μετά από μία δόση ενώ το εμβόλιο Oxford-AstraZeneca ChAdOx1-S ήταν 80% αποτελεσματικό μετά από μία δόση⁹. Και τα δύο αυτά εμβόλια ήταν επίσης αποτελεσματικά έναντι του στελέχους Β.1.1.7⁹. Ένα άλλο σημαντικό σημείο που πρέπει να θυμάστε εδώ είναι ότι ο εμβολιασμός δεν σημαίνει ότι δεν θα μολυνθείτε από το παθογόνο, σημαίνει ότι θα προστατευθείτε όπως αναφέρθηκε παραπάνω και θα αναπτύξετε ήπια ή καθόλου συμπτώματα της νόσου. Επιπλέον, δεν υπάρχουν ακόμη στοιχεία ότι η ανοσία που παρέχεται από τη μόλυνση ή/και τα εμβόλια κατά του SARS CoV-2 είναι μακροχρόνια ή όχι;¹⁰ Αυτό σημαίνει ότι χρειάζεται να υπάρχει σωστή επιτήρηση και το πρόγραμμα εμβολιασμού μπορεί να χρειαστεί να παραταθεί σε περίπτωση που συμβεί κάτι τέτοιο. 

Εκτός από το επίτευγμα του ασυλία αγέλης από τον πληθυσμό λόγω μόλυνσης και λόγω πλήρους εμβολιασμού, ορισμένα άτομα εξακολουθούν να είναι πιθανό να επηρεαστούν και να υποφέρουν από νοσηρότητα ή ακόμα και θνησιμότητα που αποδίδεται στον COVID-19. Τέτοια άτομα μπορούν να αναγνωριστούν χρησιμοποιώντας Ηλεκτρονικά Μητρώα Υγείας (ΗΜΥ) και να τους παρέχεται η κατάλληλη προληπτική φροντίδα όπως περιγράφεται¹³. 

Συνοπτικά, η πρόβλεψη της ανοσίας της αγέλης για τον SARS CoV-2 είναι μια αξεπέραστη πρόκληση λόγω της φύσης των μεταλλάξεων που αποκτά ο ιός που τον καθιστούν πιο μεταδοτικό σε συνδυασμό με τον ετερογενή πληθυσμό που μολύνεται. Εικάζεται ότι μέχρι το R_o πλησιάζει ή λιγότερο από το 1 (που σημαίνει ότι επιτυγχάνεται ανοσία αγέλης 100%), ο πληθυσμός θα πρέπει να συνεχίσει να τηρεί μέτρα κοινωνικής απόστασης, να πλένει τα χέρια όποτε είναι δυνατόν και να φορά μάσκες στο κοινό για να αποφύγει τη μόλυνση. Αυτό σημαίνει ότι οι χώρες θα πρέπει να σκεφτούν διεξοδικά πριν αποφασίσουν να χαλαρώσουν τους περιορισμούς πριν επιτύχουν 100% ανοσία στην αγέλη (από την ασφαλέστερη πλευρά) για να αποφύγουν περισσότερα καταστροφικά γεγονότα που προκαλούνται από τον COVID-19.  

***

αναφορές 

1. McDermott A. Core Concept: Η ανοσία της αγέλης είναι ένα σημαντικό -και συχνά παρεξηγημένο- φαινόμενο της δημόσιας υγείας. Proc. Natl. Ακαδ. 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. Ο αναπαραγωγικός αριθμός του COVID-19 είναι υψηλότερος σε σύγκριση με τον κοροναϊό SARS. J Travel Med. 2020 Μαρ 13, 27(2): taaa021. DOI: https://doi.org/10.1093/jtm/taaa021 . PMID: 32052846; PMCID: PMC7074654.  

4. Billah MA, Miah, M M, Khan M N. Αναπαραγωγικός αριθμός κορωνοϊού: Συστηματική ανασκόπηση και μετα-ανάλυση που βασίζεται σε στοιχεία σε παγκόσμιο επίπεδο. PLoS One 15, (2020). Δημοσιεύθηκε: 11 Νοεμβρίου 2020. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0242128 

5. Υπουργείο Υγείας Ισραηλινή κυβέρνηση. Δελτίο τύπου – Το Ισραήλ θα άρει όλους τους περιορισμούς για τον κορωνοϊό. Ημερομηνία δημοσίευσης 23.05.2021. Διαθέσιμο online στο https://www.gov.il/en/departments/news/23052021-02 

6. Gov.UK – Coronavirus (COVID-19) στο Ηνωμένο Βασίλειο. Διαθέσιμο online στο https://coronavirus.data.gov.uk 

7. CDC Παρακολούθηση δεδομένων COVID – Εμβολιασμοί κατά του COVID-19 στις Ηνωμένες Πολιτείες. Διαθέσιμο online στο  https://covid.cdc.gov/covid-data-tracker/#vaccinations 

8. Jablonska K, Aballea S, Toumi M. Η πραγματική επίδραση του εμβολιασμού στη θνησιμότητα από τον COVID-19 στην Ευρώπη και το Ισραήλ medRxiv (2021). DOI:https://doi.org/10.1101/2021.05.26.21257844 

9. Αποτελεσματικότητα των εμβολίων Pfizer-BioNTech και Oxford-AstraZeneca σε συμπτώματα που σχετίζονται με τον Covid-19, εισαγωγές στο νοσοκομείο και θνησιμότητα σε ηλικιωμένους ενήλικες στην Αγγλία: αρνητική δοκιμασία μελέτη περιπτώσεων ελέγχου BMJ, 373, (2021). DOI: https://doi.org/10.1136/bmj.n1088 

10. Ανοσία Pennington T H. Herd: θα μπορούσε να θέσει τέλος στην πανδημία COVID-19; Future Microbiology, 16 (6), (2021). DOI: https://doi.org/10.2217/fmb-2020-0293 

11. Buss LF, Prete CA, Abrahim CM M et al. Τα τρία τέταρτα του ποσοστού προσβολής του SARS-CoV-2 στον Αμαζόνιο της Βραζιλίας κατά τη διάρκεια μιας επιδημίας που δεν μετριάστηκε σε μεγάλο βαθμό. Επιστήμη. 371, 288-292, (2020). DOI: https://doi.org/10.1126/science.abe9728 

12. Sabino E., Buss L., et al. 2021. Αναζωπύρωση του COVID-19 στο Manaus της Βραζιλίας, παρά τον υψηλό οροθετικό επιπολασμό. (2021). DOI:https://doi.org/10.1016/S0140-6736(21)00183-5 

13. Estiri Η., Strasser ZH, Klann JG et al. Πρόβλεψη θνησιμότητας από COVID-19 με ηλεκτρονικά ιατρικά αρχεία. npj Digit. Med. 4, 15 (2021). DOI: https://doi.org/10.1038/s41746-021-00383-x 

***