COVID-19: karja immuunsuse ja vaktsiinikaitse hindamine

Karja puutumatus eest Covid-19 väidetavalt saavutatakse, kui 67% rahvastik is immuunne Euroopa viirus nakkuse ja/või vaktsineerimise kaudu, samas kui patogeen jääb hästi iseloomustatud populatsioonis hästi iseloomustatuks (muteerimata) kogu edasikandumise vältel. SARS CoV-2 nakkuse korral on karja immuunsuse saavutamine keeruline uute probleemsete variantide (VoC) esilekerkimise tõttu, mis põhjustab VoC-de mittereageerimist vanemtüve vastu tekitatud antikehadele. Andmed näitavad, et Iisrael võis saavutada karja puutumatuse, kuna 67.7% elanikkonnast on immuunsed, samas kui Ühendkuningriigi i.mmune elanikkonnast on 53.9% ja USA-s 50.5%. Vaatamata kõrgemale nakatumise määrale Brasiilias, ei ole karja immuunsus ikka veel saavutatud. See viitab sellele, et elanikkond peaks järgima sotsiaalset distantseerumist, käte pesemist ja maskide kandmist ning hoolikalt läbi mõtlema avamisjuhised ja piirangute lihtsus, et vältida edasisi katastroofilisi sündmusi. Covid-19. 

"Tavalise" stsenaariumi saavutamiseks oli maailm eelnevCovid-19, tuleb populatsiooni sees välja arendada karjaimmuunsus, mis võimaldaks inimestel endistviisi vabalt välja kolida ja ringi rännata. Karja immuunsuse võivad saavutada inimesed, kes nakatuvad looduslikult viirusesse või vaktsineerides teatud protsendi inimesi. Vaatame, kuidas koos vaktsineerimine ja nakatumine võivad viia karja immuunsuse tekkeni ja viia meid tagasi maskideta ja sotsiaalse distantseerumiseta ellu, mida elasime varem. 

Karja immuunsus^{1, 2} viitab hinnangule, kui palju inimesi tuleb vaktsineerida või nakatada, et tagada, et viirus enam inimestele üle ei kandu. See tähendab, et enam ei ole vastuvõtlikke isikuid, kes nakatuvad ja levitavad neid edasi. Kuigi karja immuunsus (P_I, osa elanikkonnast, kes on immuunne) saab arvutada lihtsa matemaatilise valemi alusel^{1, 2}P_I = 1-1/R_o, kus R_o ("R-naught") tähistab infektsioonist põhjustatud sekundaarsete juhtude arvu, mida nimetatakse ka põhiliseks paljunemisnumbriks, kui nakatumine toimub immunoloogiliselt naiivsetel inimestel. rahvastik (populatsioon, kes ei ole viirusega nakatunud ega vaktsineeritud). SARS CoV-2 korral on R_o on hinnanguliselt umbes 3, mis tähendab, et iga inimene nakatab keskmiselt 3 inimest^{3, 4}. Asendades selle ülaltoodud valemis, saame P_I arv 0.67, mis tähendab, et kui 67% elanikkonnast on nakatunud ja/või vaktsineeritud, siis väidetavalt on karja immuunsus saavutatud.  

Kas see tähendab, et sellised riigid nagu Iisrael on saavutanud karjaimmuunsuse, kuna 67.7% (58.2% täielikult vaktsineeritud pluss 9.5% nakatunud) Iisraeli elanikkonnast⁵ on immuunsed, samas kui sellised riigid nagu Ühendkuningriik ja USA saavutavad karja immuunsuse siis, kui 67% elanikkonnast on nakatunud ja/või vaktsineeritud, mis on praegu 53.9% (47.3% täielikult vaktsineeritud pluss 6.6% nakatunud). Suurbritannia⁶ja 50.5% (40.5% täielikult vaktsineeritud pluss 10% nakatunud) USA-s⁷?  

Sellele küsimusele on raske vastata, kuna karja immuunsuse arvutamine (P_I) põhineb eeldustel, et patogeen on hästi iseloomustatud ja see nakatab hästi iseloomustatud populatsiooni. Kahjuks ei vasta mõlemad antud juhul tõele, kuna tegemist on uudse viirusega ja nakatunud populatsioon on väga heterogeenne. Asja teeb veelgi keerulisemaks asjaolu, et populatsioonis on ilmnenud SARS CoV-2 viiruse uued variandid, mis võivad, kuid ei pruugi reageerida vaktsiinile samal viisil kui algne viirustüvi, mille vastu vaktsiin on loodud. Veelgi enam, viiruse uued variandid ei mõjuta kõiki riike isegi ühesugused. Kui Ühendkuningriigis on valdavalt variant B.1.1.7, siis Indias, Singapuris ja teistes riikides on variant B1.617, siis Brasiilias on B.1.351, P.1 ja P.2 variant, Lähis-Idas aga B.1.351 variant. lisaks teistele. Kas see tähendab, et rohkem inimesi nakatub uutesse variantidesse, olenemata sellest, kas nad on vaktsineeritud R-i suruva algse tüve vastu_o suuremale numbrile? AR_o 5-st tähendaks, et 80% elanikkonnast peaks olema immuunsed, et vältida edasist nakatumist. Sellegipoolest on need riigid (Iisrael, Ühendkuningriik ja USA) hakanud piiranguid avama ja tühistama, kuna vähemalt 50% nende elanikkonnast on täielikult vaktsineeritud. Kas Ühendkuningriigi ja USA puhul on veel liiga vara, kuna P_I pole eelpool mainitud eeldustega lihtsa arvutuse põhjal jõudnud isegi 67%-ni? Iisrael võib endiselt kiidelda, öeldes, et on selle arvuni jõudnud. Siiski on sel nädalal juhtude arv Ühendkuningriigis kasvanud 23.3% (võrreldes eelmise nädalaga), millega kaasneb ka suremuse tõus.⁶, samas kui USA-s on haigusjuhtude arv sel nädalal vähenenud 22%.⁷ (võrreldes eelmise nädalaga). Järgmise paari kuu andmed määravad, kas nende riikide otsus avada ja tühistada piirangud oli õige või mitte? 

Kõik need viiruse keerukuse (erinevad tüved) ja populatsiooni heterogeensusega seotud tegurid on võimatu ennustada õiget P_I number. Siinkohal tasub mainida nakatumismäärasid Brasiilias, mis on COVID-19 nakkuse algstaadiumis üks enim mõjutatud riike. Vaatamata kõrgele hinnangulisele seroprevalentsusele (76%)¹¹ Manauses ja 70% Peruus¹², mõlemad on tunnistajaks ägedale teisele lainele. Kuigi see võib osaliselt olla tingitud piirangute ja korraldatud valimiste lihtsusest, võivad selle põhjuseks olla mitmed muud tegurid. Üks võib olla seroprevalentsi ülehindamine, mis oli 52.5. aasta juunis 2020%. Teiseks võib olla uute ja paremini ülekantavate tüvede (P.1, P.2, B.1.351, B.1.1.7) tulek. igaühel neist on oma ainulaadne mutatsioonide kogum, mis põhjustab haiguse kõrget raskusastet. Kolmandaks võib nende mutatsioonide esinemine viia ka algse tüve vastu tekitatud immuunvastuse vältimiseni.¹².  

Teine küsimus puudutab praegu saadaolevate vaktsiinide tõhusust nende pakutava kaitse seisukohast. Hinnanguliselt on vaktsiini efektiivsus surmade eest kaitsmisel keskmiselt 72%.⁸ mis tähendab, et isegi pärast täielikku vaktsineerimist (pärast vajalike vaktsiiniannuste manustamist) on 28% tõenäosus, et inimene sureb. Täpsemalt oli Pfizer-BioNTech BNT162b2 efektiivne pärast ühekordset annust 85%, samas kui Oxford-AstraZeneca ChAdOx1-S vaktsiin oli pärast ühekordset annust 80%.⁹. Mõlemad vaktsiinid olid tõhusad ka B.1.1.7 tüve vastu⁹. Veel üks oluline punkt, mida siinkohal meeles pidada, on see, et vaktsineerimine ei tähenda, et te ei nakatu patogeeniga, see tähendab, et olete kaitstud, nagu eespool mainitud, ja teil tekivad kas kerged või puuduvad haiguse sümptomid. Lisaks pole veel tõendeid selle kohta, et SARS CoV-2 vastane nakkus ja/või vaktsiinid on pikaajalised või mitte?¹⁰ See tähendab, et peab olema nõuetekohane järelevalve ja vaktsineerimisprogrammi võib sel juhul olla vaja pikendada. 

Lisaks saavutamisele karja immuunsus elanikkonna poolt nakatumise ja täieliku vaktsineerimise tõttu võivad teatud isikud siiski tõenäoliselt haigestuda ja neil on COVID-19 põhjustatud haigestumus või isegi suremus. Selliseid inimesi saab tuvastada elektrooniliste tervisekaartide (EHR) abil ja osutada asjakohast ennetavat abi, nagu kirjeldatud¹³. 

Kokkuvõtteks võib öelda, et karja immuunsuse ennustamine SARS CoV-2 suhtes on ületamatu väljakutse viiruse omandatud mutatsioonide olemuse tõttu, mis muudavad selle nakatava heterogeense populatsiooniga nakatavamaks. Oletatakse, et kuni R_o muutub 1-le lähedasemaks või alla selle (see tähendab 100% karjaimmuunsuse saavutamist), peaksid elanikud haigusesse nakatumise vältimiseks jätkuvalt järgima sotsiaalse distantseerumise meetmeid, võimalusel käsi pesema ja kandma maske. See tähendab, et riigid peaksid enne 100% karja puutumatuse saavutamist põhjalikult mõtlema, enne kui otsustavad piiranguid leevendada, et vältida COVID-19 põhjustatud katastroofilisi sündmusi.  

***

viited 

1. McDermott A. Põhikontseptsioon: karja immuunsus on oluline ja sageli valesti mõistetav rahvatervise nähtus. 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 paljunemisarv on SARS-i koroonaviirusega võrreldes kõrgem. J Travel Med. 2020, 13. märts;27(2): taaa021. DOI: https://doi.org/10.1093/jtm/taaa021 . PMID: 32052846; PMCID: PMC7074654.  

4. Billah MA, Miah, M M, Khan M N. Koronaviiruse reproduktiivarv: süstemaatiline ülevaade ja metaanalüüs, mis põhineb ülemaailmsel tasemel tõenditel. PLoS One 15, (2020). Avaldatud: 11. november 2020. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0242128 

5. Iisraeli valitsuse tervishoiuministeerium. Pressiteade – Iisrael kaotab kõik koroonaviiruse piirangud. Avaldamise kuupäev 23.05.2021. Internetis saadaval aadressil https://www.gov.il/en/departments/news/23052021-02 

6. Gov.UK – koroonaviirus (COVID-19) Ühendkuningriigis. Internetis saadaval aadressil https://coronavirus.data.gov.uk 

7. CDC COVID andmete jälgija – COVID-19 vaktsineerimine Ameerika Ühendriikides. Internetis saadaval aadressil  https://covid.cdc.gov/covid-data-tracker/#vaccinations 

8. Jablonska K, Aballea S, Toumi M. Vaktsineerimise tegelik mõju COVID-19 suremusele Euroopas ja Iisraelis medRxiv (2021). DOI:https://doi.org/10.1101/2021.05.26.21257844 

9. Pfizer-BioNTechi ja Oxford-AstraZeneca vaktsiinide tõhusus COVID-19-ga seotud sümptomite, haiglaravi ja vanemate täiskasvanute suremuse suhtes Inglismaal: testnegatiivne juhtumikontrolli uuring BMJ, 373, (2021). DOI: https://doi.org/10.1136/bmj.n1088 

10. Pennington T H. Karja immuunsus: kas see võib COVID-19 pandeemiale lõpu teha? Future Microbiology, 16 (6), (2021). DOI: https://doi.org/10.2217/fmb-2020-0293 

11. Buss LF, Prete CA, Abrahim CM M et al. Kolmveerand SARS-CoV-2 rünnakute määr Brasiilia Amazonases suures osas leevendamata epideemia ajal. Teadus. 371, 288-292, (2020). DOI: https://doi.org/10.1126/science.abe9728 

12. Sabino E., Buss L. et al. 2021. COVID-19 taassünd Brasiilias Manauses, hoolimata kõrgest serolevimusest. (2021). DOI:https://doi.org/10.1016/S0140-6736(21)00183-5 

13. Estiri H., Strasser ZH, Klann JG jt. COVID-19 suremuse ennustamine elektrooniliste haiguslugude abil. npj number. Med. 4, 15 (2021). DOI: https://doi.org/10.1038/s41746-021-00383-x 

***