COVID-19: Ocena čredne imunosti in zaščite s cepivom

Čredna imuniteta za Covid-19 naj bi bil dosežen, ko je 67 % od prebivalstvo is imunski k virus z okužbo in/ali cepljenjem, medtem ko patogen ostane dobro karakteriziran (nemutiran) med prenosom v populaciji, ki je dobro karakterizirana. V primeru okužbe s SARS CoV-2 je doseganje čredne imunosti izziv zaradi pojava novih zaskrbljujočih variant (VoC), ki povzročijo, da VoC postanejo neodzivni na protitelesa, ustvarjena proti matičnemu sevu. Podatki kažejo, da je Izrael morda dosegel kolektivno imunost, saj je dosegel številko 67.7 % imunskega prebivalstva, medtem ko je Združeno kraljestvo immune prebivalcev je 53.9 %, ZDA pa 50.5%. Kljub višji stopnji okužbe v Braziliji na začetku še ni bila dosežena kolektivna imunost. To nakazuje, da bi se moralo prebivalstvo držati socialne distance, umivanja rok in nošenja mask ter da bi bilo treba skrbno razmisliti o smernicah za odklepanje in enostavnosti omejitev, da bi preprečili morebitne nadaljnje katastrofalne dogodke. Covid-19. 

Da bi dosegel "normalen" scenarij, je bil svet v predCovid-19, je treba znotraj populacije razviti kolektivno imunost, ki bo ljudem omogočila, da se odselijo in se prosto gibljejo kot doslej. Čredno imunost je mogoče doseči bodisi z naravno okužbo ljudi z virusom bodisi s cepljenjem določenega odstotka ljudi. Poglejmo, kako lahko cepljenje in okužba skupaj vodita do čredne imunosti in nas popeljeta nazaj v življenje brez mask in socialnega distanciranja, kot smo ga živeli prej. 

Imuniteta črede^{1, 2} se nanaša na oceno, koliko ljudi mora biti cepljenih ali okuženih, da se zagotovi, da se virus ne prenaša več na ljudi. To pomeni, da ni več dovzetnih posameznikov, ki bi dobili okužbo in jo širili naprej. Čeprav je čredna imunost (P_I, delež populacije, ki je imun) se lahko izračuna na podlagi preproste matematične formule^{1, 2}P_I = 1-1/R_o, kjer je R_o (»R-nič«) označuje število sekundarnih primerov, ki jih povzroči okužba, imenovano tudi osnovno reprodukcijsko število, ko do okužbe pride pri imunološko naivnih prebivalstvo (populacija, ki ni bila okužena ali cepljena z virusom). V primeru SARS CoV-2, R_o je ocenjeno na okoli 3, kar pomeni, da bo vsaka oseba v povprečju okužila 3 osebe^{3, 4}. Če to nadomestimo v zgornji formuli, dobimo P_I številka 0.67, kar pomeni, da če je 67 % populacije bodisi okuženih in/ali cepljenih, naj bi bila čredna imunost dosežena.  

Ali to pomeni, da so države, kot je Izrael, dosegle čredne imunosti kot 67.7 % (58.2 % popolnoma cepljenih plus 9.5 % okuženih) prebivalstva v Izraelu?⁵ so imune, medtem ko bodo države, kot sta Združeno kraljestvo in ZDA, dosegle čredne imunosti, ko bo 67 % njihove populacije bodisi okuženih in/ali cepljenih, kar je trenutno 53.9 % (47.3 % popolnoma cepljenih plus 6.6 % okuženih) v Združeno Kraljestvo⁶in 50.5 % (40.5 % v celoti cepljenih plus 10 % okuženih) v ZDA⁷?  

Na to vprašanje je težko odgovoriti, ker izračun čredne imunosti (P_I) temelji na domnevah, da je patogen dobro označen in da okuži dobro označeno populacijo. Žal oboje v tem primeru ne drži, saj gre za nov virus in je okužena populacija zelo heterogena. Dodatno je zapleteno zaradi dejstva, da se v populaciji pojavljajo nove različice virusa SARS CoV-2, ki se lahko ali pa tudi ne odzovejo na cepivo na enak način kot izvirni sev virusa, proti kateremu je bilo cepivo zasnovano. Poleg tega nove različice virusa niti niso enake, saj prizadenejo vse države. Medtem ko ima Združeno kraljestvo pretežno različico B.1.1.7, Indija, Singapur in druge države imajo različico B1.617, Brazilija ima različico B.1.351, P.1 in P.2, medtem ko ima Bližnji vzhod različico B.1.351 v poleg drugih. Ali to pomeni, da se z novimi različicami okuži več ljudi, ne glede na to, ali so cepljeni proti prvotnemu sevu, ki potiska R?_o na višjo številko? AR_o 5 bi pomenilo, da bi moralo biti 80 % populacije imunih za preprečitev nadaljnje okužbe. Kljub temu so te države (Izrael, Združeno kraljestvo in ZDA) začele odkleniti in odpravljati omejitve na podlagi dejstva, da je vsaj 50 % njihovega prebivalstva v celoti cepljenih. Ali je v primerih Združenega kraljestva in ZDA prezgodaj kot P_I ni dosegel niti 67 % glede na preprost izračun z zgoraj omenjenimi predpostavkami? Izrael se še vedno lahko pohvali, da je dosegel to številko. Vendar pa se je število primerov v Združenem kraljestvu ta teden povečalo za 23.3 % (v primerjavi s prejšnjim tednom) s sočasnim povečanjem tudi umrljivosti⁶, medtem ko se je v ZDA ta teden število primerov zmanjšalo za 22 %.⁷ (v primerjavi s prejšnjim tednom). Podatki v naslednjih nekaj mesecih bodo določili, ali je bila odločitev teh držav za odklepanje in odpravo omejitev pravilna ali ne? 

Z vsemi temi dejavniki, povezanimi s kompleksnostjo virusa (različni sevi) in heterogenostjo populacije, je nemogoče predvideti pravilen P._I številko. Tukaj velja omeniti stopnjo okužbe v Braziliji, eni najhuje prizadetih držav v začetnih fazah okužbe s COVID-19. Kljub visokemu odstotku ocenjene seroprevalence (76 %)¹¹ v Manausu in 70 % v Peruju¹², oba sta priča hudemu drugemu valu. Čeprav je to delno mogoče pripisati preprostim omejitvam in volitvam, ki so bile izvedene, bi lahko bili za to odgovorni številni drugi dejavniki. Ena bi lahko bila precenjevanje seroprevalence, ki je bila junija 52.5 opažena 2020-odstotna. Drugi bi lahko bil pojav novih in bolj prenosljivih sevov (P.1, P.2, B.1.351, B.1.1.7), vsak s svojim edinstvenim naborom mutacij, ki povzročajo visoko resnost bolezni. Tretjič, prisotnost teh mutacij lahko vodi tudi do izogibanja imunskemu odzivu, ustvarjenemu proti prvotnemu sevu.¹².  

Drugo vprašanje se nanaša na učinkovitost trenutno razpoložljivih cepiv glede zaščite, ki jo lahko ponudijo. Ocenjeno je bilo, da je učinkovitost cepiva v smislu zaščite pred smrtjo v povprečju 72-odstotna.⁸ kar pomeni, da obstaja 28-odstotna možnost, da posameznik umre tudi po popolnem cepljenju (po zaužitju zahtevanih odmerkov cepiva). Natančneje, Pfizer-BioNTech BNT162b2 je bil po enkratnem odmerku 85 % učinkovit, medtem ko je bilo cepivo Oxford-AstraZeneca ChAdOx1-S 80 % učinkovito po enkratnem odmerku⁹. Obe cepivi sta bili učinkoviti tudi proti sevu B.1.1.7⁹. Druga pomembna točka, ki jo je treba upoštevati, je, da cepljenje ne pomeni, da se ne boste okužili s patogenom, pomeni, da boste zaščiteni, kot je omenjeno zgoraj, in da boste imeli blage simptome bolezni ali pa jih sploh ne boste imeli. Poleg tega še ni dokazov, da je imuniteta, ki jo zagotavljajo okužba in/ali cepiva proti SARS CoV-2, dolgotrajna ali ne?¹⁰ To pomeni, da je treba vzpostaviti ustrezen nadzor in da bo morda treba razširiti program cepljenja, če se to zgodi. 

Poleg dosežka imuniteta črede glede na prebivalstvo zaradi okužbe in zaradi popolnega cepljenja so nekateri posamezniki še vedno verjetno prizadeti in bodo utrpeli obolevnost ali celo umrljivost, ki jo pripisujejo COVID-19. Takšne osebe je mogoče identificirati z uporabo elektronskih zdravstvenih kartotek (EHR) in jim zagotoviti ustrezno preventivno oskrbo, kot je opisano¹³. 

Če povzamemo, je napovedovanje čredne imunosti za SARS CoV-2 nepremostljiv izziv zaradi narave mutacij, ki jih pridobi virus, zaradi katerih je bolj prenosljiv skupaj s heterogeno populacijo, ki je okužena. Domneva se, da do R_o postane bližje ali manj kot 1 (to pomeni doseganje čredne imunosti 100 %), naj se prebivalstvo še naprej drži ukrepov socialne distanciranja, umivanja rok, kadar je le mogoče, in nošenja mask v javnosti, da bi se izognili okužbi z boleznijo. To pomeni, da bi morale države dobro premisliti, preden se odločijo za ublažitev omejitev, preden dosežejo 100-odstotno imuniteto črede (na varnejši strani), da bi se izognile bolj katastrofalnim dogodkom, ki jih povzroča COVID-19.  

***

Reference 

1. McDermott A. Osnovni koncept: Čredna imunost je pomemben – in pogosto napačno razumljen – pojav javnega zdravja. Proc. Natl. Akad. Sci. 118 (21), (2021). DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2107692118 

2. Kadkhoda K. Čredna imunost na COVID-19: privlačna in neulovljiva, 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. Reproduktivno število COVID-19 je višje v primerjavi s koronavirusom SARS. J Travel Med. 2020. marec 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. Reproduktivno število koronavirusa: sistematičen pregled in metaanaliza, ki temelji na dokazih na svetovni ravni. PLoS One 15, (2020). Objavljeno: 11. november 2020. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0242128 

5. Izraelsko ministrstvo za zdravje. Sporočilo za javnost – Izrael bo odpravil vse omejitve glede koronavirusa. Datum objave 23.05.2021. Na voljo na spletu na https://www.gov.il/en/departments/news/23052021-02 

6. Gov.UK – Koronavirus (COVID-19) v Združenem kraljestvu. Na voljo na spletu na https://coronavirus.data.gov.uk 

7. CDC Sledilnik podatkov COVID – Cepljenja proti COVID-19 v Združenih državah. Na voljo na spletu na  https://covid.cdc.gov/covid-data-tracker/#vaccinations 

8. Jablonska K, Aballea S, Toumi M. Vpliv cepljenja v resničnem življenju na umrljivost zaradi COVID-19 v Evropi in Izraelu medRxiv (2021). DOI:https://doi.org/10.1101/2021.05.26.21257844 

9. Učinkovitost cepiv Pfizer-BioNTech in Oxford-AstraZeneca na simptome, povezane s covid-19, sprejem v bolnišnico in umrljivost pri starejših odraslih v Angliji: negativna študija primer-kontrola BMJ, 373, (2021). DOI: https://doi.org/10.1136/bmj.n1088 

10. Pennington T H. Čredna imuniteta: ali bi lahko končala pandemijo COVID-19? Mikrobiologija prihodnosti, 16 (6), (2021). DOI: https://doi.org/10.2217/fmb-2020-0293 

11. Buss LF, Prete CA, Abrahim CM M et al. Tri četrtine stopnje napadov SARS-CoV-2 v brazilski Amazoniji med večinoma neomejeno epidemijo. znanost. 371, 288-292, (2020). DOI: https://doi.org/10.1126/science.abe9728 

12. Sabino E., Buss L., et al. 2021. Ponoven porast COVID-19 v Manausu v Braziliji kljub visoki seroprevalenci. (2021). DOI:https://doi.org/10.1016/S0140-6736(21)00183-5 

13. Estiri H., Strasser ZH, Klann JG et al. Napovedovanje umrljivosti zaradi COVID-19 z elektronsko zdravstveno kartoteko. npj Številka. med. 4, 15 (2021). DOI: https://doi.org/10.1038/s41746-021-00383-x 

***