COVID-19: Hodnocení imunity stáda a ochrany vakcínou

Stádová imunita pro Covid 19 se říká, že je dosaženo, když 67 % z populace is imunní k virus prostřednictvím infekce a/nebo očkování, zatímco patogen zůstává dobře charakterizovaný (nezmutovaný) během přenosu v populaci, která je dobře charakterizována. V případě infekce SARS CoV-2 je dosažení imunity stáda náročné kvůli vzniku nových variant obav (VoC), které vedou k tomu, že VoC přestane reagovat na protilátky vytvořené proti rodičovskému kmeni. Údaje ukazují, že Izrael mohl dosáhnout stádní imunity, protože dosáhl čísla 67.7 % populace, která je imunní, zatímco Spojené královstvíimunní populace je 53.9% a v USA je 50.5%. Navzdory zpočátku vyšší míře infekce v Brazílii nebylo dosud dosaženo imunity stáda. To naznačuje, že obyvatelstvo by mělo dodržovat sociální distancování, mytí rukou a nošení roušek a že by měly být pečlivě promyšleny pokyny pro odblokování a snadnost omezení, aby se předešlo jakékoli další katastrofické události. Covid 19. 

Aby bylo možné dosáhnout „normálního“ scénáře, byl svět v předCovid 19V populaci je třeba vyvinout stádní imunitu, která lidem umožní vystěhovat se a volně se pohybovat jako dříve. Imunitu stáda lze dosáhnout buď tím, že se lidé virem nakazí přirozeně, nebo vakcinací určitého procenta lidí. Podívejme se, jak očkování a infekce společně mohou vést ke stádní imunitě a přivést nás zpět k životu bez roušek a sociálního distancování, který jsme žili dříve. 

Stádová imunita^{1, 2} se týká odhadu, kolik lidí musí být očkováno nebo infikováno, aby se zajistilo, že virus již není přenosný na člověka. To znamená, že již neexistují vnímaví jedinci, kteří infekci dostanou a dále ji rozšíří. Přestože imunita stáda (P_I, podíl populace, která je imunní) lze vypočítat na základě jednoduchého matematického vzorce^{1, 2}, P_I = 1-1 / r_o, kde R_o (“R-naught”) označuje počet sekundárních případů způsobených infekcí, označovaný také jako základní reprodukční číslo, když k infekci dojde u imunologicky naivních populace (populace, která nebyla infikována nebo očkovaná virem). V případě SARS CoV-2, R_o se odhaduje na přibližně 3, což znamená, že každý člověk nakazí v průměru 3 lidi^{3, 4}. Když to dosadíme do výše uvedeného vzorce, dostaneme P_I číslo 0.67, což znamená, že pokud je 67 % populace buď infikováno a/nebo bylo očkováno, pak je prý dosaženo stádní imunity.  

Znamená to, že země jako Izrael dosáhly stádní imunity jako 67.7 % (58.2 % plně očkovaných plus 9.5 % infikovaných) populace v Izraeli?⁵ jsou imunní, zatímco země jako Spojené království a USA dosáhnou stádní imunity, jakmile bude 67 % jejich populace buď infikováno a/nebo bylo očkováno, což je v současnosti 53.9 % (47.3 % plně očkovaných plus 6.6 % infikovaných) v Spojené království⁶a 50.5 % (40.5 % plně očkovaných plus 10 % infikovaných) v USA⁷?  

Na tuto otázku je těžké odpovědět, protože výpočet imunity stáda (P_I) je založen na předpokladech, že patogen je dobře charakterizovaný a infikuje dobře charakterizovanou populaci. Bohužel v tomto případě neplatí obojí, protože se jedná o nový virus a infikovaná populace je velmi heterogenní. Je to dále komplikováno skutečností, že se v populaci objevují nové varianty viru SARS CoV-2, které mohou nebo nemusí reagovat na vakcínu stejným způsobem jako původní kmen viru, proti kterému byla vakcína navržena. Navíc nové varianty viru nejsou ani stejné a postihují všechny země. Zatímco Spojené království má převážně variantu B.1.1.7, Indie, Singapur a další země mají variantu B1.617, Brazílie má variantu B.1.351, P.1 a P.2, zatímco Střední východ má variantu B.1.351 v přídavek k ostatním. Znamená to, že se novými variantami nakazí více lidí bez ohledu na to, zda byli očkováni proti původnímu kmeni, který tlačí R_o na vyšší číslo? AR_o 5 by znamenalo, že 80 % populace by mělo být imunních, aby se zabránilo další infekci. Nicméně tyto země (Izrael, Spojené království a USA) začaly odemykat a rušit omezení na základě skutečnosti, že minimálně 50 % jejich populace je plně proočkovaných. Je to příliš brzy v případě Spojeného království a USA, jak P_I nedosáhl ani 67 % na základě jednoduchého výpočtu s předpoklady uvedenými výše? Izrael se stále může pochlubit tvrzením, že dosáhl tohoto čísla. Ve Spojeném království však tento týden vzrostl počet případů o 23.3 % (ve srovnání s předchozím týdnem) a současně se zvýšila i úmrtnost.⁶, zatímco v USA došlo tento týden k poklesu počtu případů o 22 %.⁷ (oproti předchozímu týdnu). Data za několik příštích měsíců určí, zda rozhodnutí těchto zemí odblokovat a zrušit omezení bylo správné, nebo ne? 

Se všemi těmito faktory souvisejícími se složitostí viru (různé kmeny) spolu s heterogenitou populace je nemožné předpovědět správný P_I číslo. Zde stojí za zmínku o míře infekce v Brazílii, jedné z nejhůře postižených zemí v počátečních fázích infekce COVID-19. Navzdory vysokému procentu odhadované séroprevalence (76 %)¹¹ v Manausu a 70 % v Peru¹², oba jsou svědky divoké druhé vlny. I když to může být částečně přičítáno snadnosti omezení a konaných voleb, za to může být odpovědná řada dalších faktorů. Jedním by mohlo být nadhodnocení séroprevalence, která byla v červnu 52.5 pozorována na 2020 %. Druhým by mohl být příchod nových a více přenosných kmenů (P.1, P.2, B.1.351, B.1.1.7). každý má svůj vlastní unikátní soubor mutací, který způsobuje vysokou závažnost onemocnění. Za třetí, přítomnost těchto mutací může také vést k vyhýbání se imunitní reakci generované proti původnímu kmeni¹².  

Další otázka se týká účinnosti aktuálně dostupných vakcín z hlediska ochrany, kterou mohou nabídnout. V průměru se odhaduje, že účinnost vakcíny z hlediska ochrany proti úmrtí je 72 %⁸ což znamená, že i po úplném očkování (po užití požadovaných dávek vakcíny) existuje 28% šance, že jedinec zemře. Přesněji řečeno, Pfizer-BioNTech BNT162b2 byla 85% účinná po jedné dávce, zatímco vakcína Oxford-AstraZeneca ChAdOx1-S byla 80% účinná po jedné dávce.⁹. Obě tyto vakcíny byly také účinné proti kmeni B.1.1.7⁹. Dalším důležitým bodem, který je třeba mít na paměti, je, že očkování neznamená, že se patogenem nenakazíte, znamená to, že budete chráněni, jak je uvedeno výše, a vyvinou se buď mírné nebo žádné příznaky onemocnění. Navíc zatím neexistuje žádný důkaz, že imunita poskytovaná infekcí a/nebo vakcínami proti SARS CoV-2 je dlouhodobá nebo ne?¹⁰ To znamená, že musí být zaveden řádný dohled a v takovém případě může být nutné rozšířit očkovací program. 

Kromě dosažení imunita stáda populací infekcí a na základě úplného očkování jsou někteří jedinci pravděpodobně stále postiženi a trpí nemocností nebo dokonce úmrtností připisovanou COVID-19. Takové osoby lze identifikovat pomocí elektronických zdravotních záznamů (EHR) a poskytnout jim vhodnou preventivní péči, jak je popsáno¹³. 

Stručně řečeno, předpovídání imunity stáda vůči SARS CoV-2 je nepřekonatelnou výzvou kvůli povaze mutací získaných virem, které jej činí přenosnějším ve spojení s heterogenní populací, která je infikována. Předpokládá se, že až R_o se blíží nebo méně než 1 (to znamená dosažení 100% imunity stáda), populace by měla i nadále dodržovat opatření týkající se sociálního odstupu, mytí rukou, kdykoli je to možné, a nošení roušek na veřejnosti, aby se zabránilo nakažení touto chorobou. To znamená, že země by se měly důkladně zamyslet, než se rozhodnou zmírnit omezení předtím, než dosáhnou 100% imunity stáda (na bezpečnější straně), aby se předešlo více katastrofickým událostem způsobeným COVID-19.  

***

Reference 

1. McDermott A. Základní koncept: Stádová imunita je důležitým – a často nepochopeným – fenoménem veřejného zdraví. Proč. Natl. Akad. 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. Reprodukční počet COVID-19 je vyšší ve srovnání s koronavirem SARS. J Travel Med. 2020. března 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. Reprodukční počet koronavirů: Systematický přehled a metaanalýza založená na důkazech na globální úrovni. PLoS One 15, (2020). Zveřejněno: 11. listopadu 2020. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0242128 

5. Ministerstvo zdravotnictví Izraelská vláda. Tisková zpráva – Izrael zruší všechna omezení ohledně koronaviru. Datum zveřejnění 23.05.2021. Dostupné online na https://www.gov.il/en/departments/news/23052021-02 

6. Gov.UK – Coronavirus (COVID-19) ve Spojeném království. Dostupné online na https://coronavirus.data.gov.uk 

7. CDC Sledovač dat COVID – Očkování proti COVID-19 ve Spojených státech. Dostupné online na  https://covid.cdc.gov/covid-data-tracker/#vaccinations 

8. Jablonska K, Aballea S, Toumi M. Skutečný dopad očkování na úmrtnost na COVID-19 v Evropě a Izraeli medRxiv (2021). DOI:https://doi.org/10.1101/2021.05.26.21257844 

9. Účinnost vakcín Pfizer-BioNTech a Oxford-AstraZeneca na symptomy související s covid-19, hospitalizace a úmrtnost u starších dospělých v Anglii: test negativní studie případu a kontroly BMJ, 373, (2021). DOI: https://doi.org/10.1136/bmj.n1088 

10. Pennington T H. Imunita stáda: mohla by ukončit pandemii COVID-19? Budoucí mikrobiologie, 16 (6), (2021). DOI: https://doi.org/10.2217/fmb-2020-0293 

11. Buss LF, Prete CA, Abrahim CM M a kol. Míra napadení SARS-CoV-2 ze tří čtvrtin v brazilské Amazonii během převážně nezmírněné epidemie. Věda. 371, 288-292, (2020). DOI: https://doi.org/10.1126/science.abe9728 

12. Sabino E., Buss L. a kol. 2021. Obnovení COVID-19 v Manaus, Brazílie, navzdory vysoké séroprevalenci. (2021). DOI:https://doi.org/10.1016/S0140-6736(21)00183-5 

13. Estiri H., Strasser ZH, Klann JG a kol. Předpovídání úmrtnosti na COVID-19 pomocí elektronických lékařských záznamů. npj číslice. Med. 4, 15 (2021). DOI: https://doi.org/10.1038/s41746-021-00383-x 

***