Cinque motivi per cui l'immunità di gregge da Covid è probabilmente impossibile

Mentre i tassi di vaccinazione COVID-19 aumentano in tutto il mondo, le persone hanno ragionevolmente iniziato a chiedersi: quanto tempo durerà questa pandemia? È un problema circondato da incertezze. Ma l'idea un tempo popolare che un numero sufficiente di persone alla fine otterrà l'immunità a SARS-CoV-2 per bloccare la maggior parte della trasmissione - una "soglia di immunità di gregge" - sta iniziando a sembrare improbabile.

Tale soglia è generalmente raggiungibile solo con alti tassi di vaccinazione e molti scienziati avevano pensato che una volta che le persone avessero iniziato a essere immunizzate in massa, l'immunità del gregge avrebbe permesso alla società di tornare alla normalità. La maggior parte delle stime aveva posto la soglia al 60-70% della popolazione che guadagnava l'immunità, tramite vaccinazioni o passata esposizione al virus. Ma mentre la pandemia entra nel suo secondo anno, il pensiero ha iniziato a cambiare. A febbraio, il data scientist indipendente Youyang Gu ha cambiato il nome del suo popolare modello di previsione COVID-19 da "Path to Herd Immunity" a "Path to Normality". Ha detto che il raggiungimento di una soglia di immunità di gregge sembrava improbabile a causa di fattori come l'esitazione del vaccino, l'emergere di nuove varianti e l'arrivo ritardato delle vaccinazioni per i bambini.

Gu è un data scientist, ma il suo pensiero è in linea con quello di molti nella comunità epidemiologica. "Ci stiamo allontanando dall'idea che raggiungeremo la soglia dell'immunità di gregge e poi la pandemia scomparirà per sempre", afferma l'epidemiologa Lauren Ancel Meyers, direttore esecutivo dell'Università del Texas ad Austin COVID-19 Modeling Consortium . Questo cambiamento riflette le complessità e le sfide della pandemia e non dovrebbe oscurare il fatto che la vaccinazione sta aiutando. "Il vaccino significherà che il virus inizierà a dissiparsi da solo", dice Meyers. Ma quando sorgono nuove varianti e l'immunità dalle infezioni potenzialmente diminuisce, "potremmo trovarci mesi o un anno lungo la strada ancora a combattere la minaccia e dover affrontare futuri picchi".

Le prospettive a lungo termine per la pandemia includono probabilmente il COVID-19 che diventa una malattia endemica , proprio come l'influenza. Ma a breve termine, gli scienziati stanno contemplando una nuova normalità che non includa l'immunità della mandria. Ecco alcune delle ragioni alla base di questa mentalità e cosa significano per il prossimo anno di pandemia.

Non è chiaro se i vaccini prevengano la trasmissione

La chiave dell'immunità di gregge è che, anche se una persona viene infettata, ci sono troppo pochi ospiti suscettibili in giro per mantenere la trasmissione: coloro che sono stati vaccinati o hanno già avuto l'infezione non possono contrarre e diffondere il virus. I vaccini COVID-19 sviluppati da Moderna e Pfizer-BioNTech, ad esempio, sono estremamente efficaci nel prevenire le malattie sintomatiche, ma non è ancora chiaro se proteggano le persone dall'infezione o dalla diffusione del virus ad altri. Ciò pone un problema per l'immunità di gregge.

“L'immunità di gregge è rilevante solo se abbiamo un vaccino che blocca la trasmissione. Se non lo facciamo, l'unico modo per ottenere l'immunità della mandria nella popolazione è dare a tutti il ​​vaccino ", afferma Shweta Bansal, biologa matematica alla Georgetown University di Washington DC. L'efficacia del vaccino per arrestare la trasmissione deve essere "dannatamente alta" perché l'immunità della mandria sia importante, dice, e al momento i dati non sono conclusivi . "I dati di Moderna e Pfizer sembrano piuttosto incoraggianti", dice, ma esattamente quanto bene questi e altri vaccini impediscano alle persone di trasmettere il virus avrà grandi implicazioni.

La capacità di un vaccino di bloccare la trasmissione non deve essere del 100% per fare la differenza. Anche il 70% di efficacia sarebbe "sorprendente", afferma Samuel Scarpino, uno scienziato della rete che studia le malattie infettive alla Northeastern University di Boston, Massachusetts. Ma potrebbe esserci ancora una notevole quantità di diffusione del virus che renderebbe molto più difficile interrompere le catene di trasmissione.

L'introduzione del vaccino non è uniforme

La velocità e la distribuzione dei roll-out dei vaccini sono importanti per vari motivi, afferma Matt Ferrari, epidemiologo presso il Center for Infectious Disease Dynamics di University Park della Pennsylvania State University. Una campagna globale perfettamente coordinata avrebbe potuto spazzare via COVID-19, dice, almeno in teoria. "È una cosa tecnicamente fattibile, ma in realtà è molto improbabile che lo realizzeremo su scala globale", dice. Ci sono enormi variazioni nell'efficienza della distribuzione dei vaccini tra i paesi (vedere "Disparità nella distribuzione") e anche al loro interno.

Fonte: Our World In Data

Israele ha iniziato a vaccinare i suoi cittadini nel dicembre 2020 e, grazie in parte a un accordo con Pfizer-BioNTech per condividere i dati in cambio di dosi di vaccino, attualmente è leader mondiale in termini di roll-out. All'inizio della campagna, gli operatori sanitari vaccinavano ogni giorno oltre l'1% della popolazione israeliana, afferma Dvir Aran, un data scientist biomedico presso il Technion - Israel Institute of Technology di Haifa. A metà marzo, circa il 50% della popolazione del paese è stata completamente vaccinata con le due dosi necessarie per la protezione. "Ora il problema è che i giovani non vogliono farsi i colpi", dice Aran, quindi le autorità locali li stanno allettando con cose come pizza e birra gratis. Nel frattempo, i vicini di Israele Libano, Siria, Giordania ed Egitto devono ancora vaccinare anche l'1% delle rispettive popolazioni.

Negli Stati Uniti, l'accesso ai vaccini è stato irregolare. Alcuni stati, come la Georgia e lo Utah, hanno vaccinato completamente meno del 10% delle loro popolazioni, mentre Alaska e New Mexico hanno vaccinato completamente più del 16%.

Nella maggior parte dei paesi, la distribuzione del vaccino è stratificata per età, con la priorità data alle persone anziane, che sono a più alto rischio di morire a causa di COVID-19. Quando e se ci sarà un vaccino approvato per i bambini, tuttavia, resta da vedere. Pfizer – BioNTech e Moderna hanno ora arruolato adolescenti in sperimentazioni cliniche dei loro vaccini, e i vaccini Oxford – AstraZeneca e Sinovac Biotech vengono testati su bambini di appena tre anni. Ma i risultati sono ancora lontani mesi. Se non è possibile vaccinare i bambini, molti più adulti dovrebbero essere immunizzati per ottenere l'immunità della mandria, dice Bansal. (Quelli di età pari o superiore a 16 anni possono ricevere il vaccino Pfizer – BioNTech, ma altri vaccini sono approvati solo dai 18 anni in su.) Negli Stati Uniti, ad esempio, il 24% delle persone ha meno di 18 anni (secondo i dati del censimento del 2010 ).

Un'altra cosa importante da considerare, dice Bansal, è la struttura geografica dell'immunità di gregge. "Nessuna comunità è un'isola e il panorama dell'immunità che circonda una comunità è davvero importante", afferma. COVID-19 si è verificato in gruppi negli Stati Uniti come risultato del comportamento delle persone o delle politiche locali. I precedenti sforzi di vaccinazione suggeriscono che l'assorbimento tenderà a raggrupparsi anche geograficamente, aggiunge Bansal. La resistenza localizzata alla vaccinazione contro il morbillo, ad esempio, ha portato a piccole sacche di recrudescenza della malattia. "Il raggruppamento geografico renderà il percorso verso l'immunità della mandria molto meno lineare, e essenzialmente significa che giocheremo a una partita di whack-a-mole con focolai di COVID". Anche per un paese con alti tassi di vaccinazione, come Israele,

Nuove varianti cambiano l'equazione dell'immunità di gregge

Anche se i piani di lancio del vaccino affrontano ostacoli alla distribuzione e all'assegnazione, stanno spuntando nuove varianti di SARS-CoV-2 che potrebbero essere più trasmissibili e resistenti ai vaccini. "Siamo in corsa con le nuove varianti", dice Sara Del Valle, epidemiologa matematica e computazionale presso il Los Alamos National Laboratory nel New Mexico. Più tempo ci vuole per arginare la trasmissione del virus, più tempo hanno queste varianti per emergere e diffondersi, dice.

Quello che sta succedendo in Brasile offre un ammonimento. Una ricerca pubblicata su Science suggerisce che il rallentamento del COVID-19 nella città di Manaus tra maggio e ottobre potrebbe essere stato attribuito agli effetti dell'immunità del gregge ( LF Buss et al . Science 371 , 288-292; 2021). L'area era stata gravemente colpita dalla malattia e l'immunologa Ester Sabino dell'Università di San Paolo, in Brasile, ei suoi colleghi hanno calcolato che oltre il 60% della popolazione era stata infettata entro giugno 2020. Secondo alcune stime, ciò avrebbe dovuto è stato sufficiente per portare la popolazione alla soglia dell'immunità della mandria, ma a gennaio Manaus ha visto un'enorme rinascita di casi. Questo picco si è verificato dopo l'emergere di una nuova variante nota come P.1, il che suggerisce che le infezioni precedenti non hanno conferito un'ampia protezione al virus. "A gennaio, il 100% dei casi a Manaus sono stati causati da P.1", dice Sabino. Scarpino sospetta che la cifra del 60% possa essere stata una sovrastima. Anche così, dice, "Hai ancora una rinascita di fronte a un alto livello di immunità".

C'è un altro problema da affrontare mentre l'immunità cresce in una popolazione, dice Ferrari. Tassi più elevati di immunità possono creare una pressione selettiva, che favorirebbe varianti in grado di infettare le persone che sono state immunizzate. La vaccinazione rapida e completa può impedire a una nuova variante di prendere piede. Ma ancora una volta, l'irregolarità della distribuzione dei vaccini crea una sfida, afferma Ferrari. "Hai un bel po 'di immunità, ma hai ancora un bel po' di malattia e sei bloccato nel mezzo." I vaccini creeranno quasi inevitabilmente nuove pressioni evolutive che producono varianti, che è una buona ragione per costruire infrastrutture e processi per monitorarle, aggiunge.

L'immunità potrebbe non durare per sempre

I calcoli per l'immunità della mandria considerano due fonti di immunità individuale: i vaccini e l'infezione naturale. Le persone che sono state infettate da SARS-CoV-2 sembrano sviluppare una certa immunità al virus, ma quanto a lungo dura rimane una domanda, dice Bansal. Dato ciò che si sa su altri coronavirus e le prove preliminari per SARS-CoV-2, sembra che l'immunità associata all'infezione diminuisca nel tempo, quindi ciò deve essere preso in considerazione nei calcoli. "Ci mancano ancora dati conclusivi sull'immunità calante, ma sappiamo che non è zero e non 100", dice Bansal.

I modellisti non saranno in grado di contare tutti coloro che sono stati infettati nel calcolare quanto una popolazione si è avvicinata alla soglia di immunità di gregge. E dovranno tenere conto del fatto che i vaccini non sono efficaci al 100%. Se l'immunità basata sull'infezione dura solo per qualcosa come mesi, ciò fornisce una scadenza ravvicinata per la consegna dei vaccini. Sarà anche importante capire per quanto tempo dura l'immunità basata sui vaccini e se nel tempo sono necessari dei richiami. Per entrambi questi motivi, COVID-19 potrebbe diventare come l'influenza.

I vaccini potrebbero cambiare il comportamento umano

Con gli attuali tassi di vaccinazione, Israele si sta avvicinando alla soglia teorica dell'immunità di gregge, dice Aran. Il problema è che, man mano che più persone vengono vaccinate, aumentano le loro interazioni e questo cambia l'equazione di gregge-immunità, che dipende in parte dal numero di persone esposte al virus. "Il vaccino non è a prova di proiettile", dice. Immagina che un vaccino offra una protezione del 90%: "Se prima del vaccino hai incontrato al massimo una persona, e ora con i vaccini incontri dieci persone, sei tornato al punto di partenza".

Gli aspetti più impegnativi della modellazione di COVID-19 sono le componenti sociologiche, afferma Meyers. "Quello che sappiamo del comportamento umano fino ad ora è davvero buttato fuori dalla finestra perché stiamo vivendo in tempi senza precedenti e ci comportiamo in modi senza precedenti". Meyers e altri stanno cercando di adattare i loro modelli al volo per tenere conto dei cambiamenti nei comportamenti come indossare la maschera e allontanamento sociale.

Gli interventi non farmaceutici continueranno a svolgere un ruolo cruciale nel contenere i casi, afferma Del Valle. Il punto è interrompere il percorso di trasmissione, dice, e limitare il contatto sociale e continuare comportamenti protettivi come il mascheramento può aiutare a ridurre la diffusione di nuove varianti durante il lancio dei vaccini.

Ma sarà difficile impedire alle persone di tornare a comportamenti pre-pandemici. Il Texas e alcuni altri governi statali degli Stati Uniti stanno già revocando i mandati delle maschere, anche se proporzioni sostanziali delle loro popolazioni rimangono non protette. È frustrante vedere le persone che stanno allentando questi comportamenti protettivi in ​​questo momento, dice Scarpino, perché continuare con misure che sembrano funzionare, come limitare le riunioni al chiuso, potrebbe fare molto per aiutare a porre fine alla pandemia. La soglia di immunità della mandria è "non una soglia" siamo al sicuro ", è una soglia" siamo più sicuri "", dice Scarpino. Anche dopo che la soglia è stata superata, si verificheranno ancora focolai isolati.

Per comprendere gli effetti additivi del comportamento e dell'immunità, considera che questa stagione influenzale è stata insolitamente mite. "L'influenza probabilmente non è meno trasmissibile di COVID-19", dice Scarpino. “Quasi certamente, il motivo per cui l'influenza non si è manifestata quest'anno è perché in genere abbiamo circa il 30% della popolazione immune perché è stata infettata negli anni precedenti e si ottengono vaccinazioni che coprono forse un altro 30%. Quindi probabilmente sei immune al 60% circa ". Aggiungi la maschera e l'allontanamento sociale, e "l'influenza non ce la fa", dice Scarpino. Questo calcolo all'indietro mostra come il comportamento può cambiare l'equazione e perché più persone dovrebbero essere immunizzate per ottenere l'immunità di gregge poiché le persone smettono di praticare comportamenti come l'allontanamento sociale.

La fine della trasmissione del virus è un modo per tornare alla normalità. Ma un altro potrebbe essere la prevenzione di malattie gravi e morte, afferma Stefan Flasche, epidemiologo di vaccini presso la London School of Hygiene & Tropical Medicine. Dato quello che si sa finora su COVID-19, "raggiungere l'immunità di gregge solo attraverso i vaccini sarà piuttosto improbabile", dice. È tempo di aspettative più realistiche. Il vaccino è "uno sviluppo assolutamente sorprendente", ma è improbabile che fermi completamente la diffusione, quindi dobbiamo pensare a come possiamo convivere con il virus, dice Flasche. Non è così triste come potrebbe sembrare. Anche senza l'immunità di gregge, la capacità di vaccinare le persone vulnerabili sembra ridurre i ricoveri e le morti per COVID-19. La malattia potrebbe non scomparire presto, ma è probabile che la sua prominenza diminuisca.

fonte: Nature