Навіть за умови проведення заходів щодо вакцинації у повному обсязі, здається, поріг ліквідації COVID-19 недоступний.

Переклад статті з журналу Nature, вперше опублікованої 18 березня 2021 року. Автор – Christie Aschwanden. Науковий редактор – кандидат медичних наук Андрій Сем'янків, відомий також як медблогер MedGoblin.

На сьогодні близько 50% населення Ізраїлю повністю вакциновані проти COVID-19, однак колективного імунітету, як і раніше, не досягнуто (примітка LIGA.Life – станом на 15 травня щепленими двома дозами від ковіду є 58,87% мешканців країни).

Разом зі зростанням рівня вакцинації від COVID-19 в усьому світі люди закономірно почали запитувати: скільки ще триватиме ця пандемія? Це питання оточене невизначеністю.

Але колись популярна ідея про те, що з часом імунітет до SARS-CoV-2 отримає достатня для блокування поширення вірусу кількість людей – з’явиться "колективний імунітет" – починає виглядати малоймовірною.

Як правило, цього можна досягнути лише при високих показниках вакцинації, і багато вчених вважали, що одразу після початку масової імунізації колективний імунітет дозволить суспільству повернутись до нормального життя.

Більшість підрахунків визначили, що рівень населення, яке отримає імунітет шляхом вакцинації чи під впливом вірусу в минулому, становитиме 60-70%.

Але з початком другого року пандемії думки почали змінюватись. У лютому незалежний вчений-дослідник Youyang Gu змінив назву своєї популярної моделі прогнозування перебігу COVID-19 із "Шлях до колективного імунітету" на "Шлях до нормальності".

За його словами, досягнення колективного імунітету є малоймовірним внаслідок таких факторів як антивакцинаторство, поява нових штамів та затримки з доставкою вакцин для дітей.

Gu є аналітиком даних, однак його думки поділяють багато членів епідеміологічної спільноти.

"Ми відходимо від ідеї, що після досягнення порогу колективного імунітету пандемія зникне назавжди", – говорить епідеміолог Lauren Ancel Meyers, виконавчий директор консорціуму з моделювання COVID-19 Університету Техаса в Остіні.

Ця зміна відображає складність і виклики пандемії, однак не повинна затьмарювати той факт, що вакцинація допомагає.

"Наявність вакцини означатиме, що вірус почне зникати сам по собі", – говорить Meyers. Але з появою нових штамів та потенційним зниженням імунітету проти інфекцій "через кілька місяців чи рік, цілком можливо, ми все ще боротимемось із загрозою, і справлятимемось із майбутніми спалахами".

Довгострокові перспективи розвитку пандемії вірогідно включають перетворення COVID-19 в ендемічну хворобу, подібну до грипу. Однак найближчим часом вчені розглядають новий варіант норми, що не включає колективного імунітету. Ось деякі причини таких висновків та їх значення для наступного року пандемії.

1. Незрозуміло, чи перешкоджають вакцини передачі вірусу.
Ключовий фактор колективного імунітету такий: навіть коли людина інфікується, навколо неї є надто мало сприйнятливих "хазяїв" для підтримки передачі інфекції. Адже ті, хто щепився або вже переніс інфекцію, не можуть заразитися та розповсюдити вірус.

Наприклад, вакцини від COVID-19, розроблені Moderna та Pfizer-BioNTech, надзвичайно ефективні у запобіганні симптомному захворюванню, однак досі незрозуміло, чи захищають вони людей від зараження або передачі вірусу іншим. Це створює проблему для розвитку колективного імунітету.

"Колективний імунітет актуальний лише у випадку, коли ми маємо вакцину, що блокує передачу вірусу. Якщо ми її не маємо, єдиний спосіб забезпечити колективний імунітет у популяції – дати вакцину кожному", – говорить Shweta Bansal, математична біологиня з Джорджтаунського університету у Вашингтоні, округ Колумбія.

За її словами, для розвитку колективного імунітету ефективність вакцини у зупинці передачі має бути "до біса високою", і наразі висновки не остаточні.

"Дані Moderna та Pfizer виглядають досить обнадійливо", – говорить вона, але матиме великі наслідки те, наскільки добре ці та інші вакцини впливають саме на передачу вірусу серед людей.

"Для зміни ситуації здатність вакцини блокувати передачу вірусу не має бути стовідсотковою. Навіть 70% ефективності були б "разючими", – говорить Samuel Scarpino, дослідник мереж, який вивчає інфекційні хвороби в Північно-Східному університеті в Бостоні, штат Массачусетс. Однак обсяги поширення вірусу все ще можуть бути суттєвими, що ускладнить розрив ланцюгів його передачі.

2. Нерівномірне розповсюдження вакцини
З різних причин, швидкість доставки і розподіл вакцинальних препаратів також мають значення, говорить Matt Ferrari, епідеміолог Центру динаміки інфекційних захворювань Університету штату Пенсільванія в Юніверсіті Парк.

За його словами, ідеально скоординована глобальна кампанія могла б знищити COVID-19, принаймні теоретично.

"Це технічно здійсненна річ, однак насправді малоймовірно, що ми досягнемо цього у глобальному масштабі", – говорить він.

Між різними країнами (дивіться графік нижче) і навіть всередині них існують величезні відмінності в ефективності впровадження вакцинації.

Вакцинація громадян Ізраїлю розпочалась у грудні 2020 року, і, частково завдяки домовленості з Pfizer-BioNTech про обмін даними в обмін на дози вакцини, наразі ця країна є світовим лідером за темпами вакцинальних заходів.

На початку кампанії медпрацівники щодня щеплювали понад 1% населення Ізраїлю, говорить Dvir Aran, спеціаліст з біомедичних даних з Техніону – Ізраїльського технологічного інституту в Хайфі.

Станом на середину березня близько 50% населення країни повністю щепили двома дозами вакцини, необхідними для захисту.

"Наразі проблема в тому, що молодь не хоче отримувати свої дози", – говорить Aran, тому місцева влада заманює їх такими речами як безкоштовна піца та пиво. Тим часом сусіди Ізраїлю – Ліван, Сирія, Йорданія та Єгипет – ще не вакцинували навіть 1% від відповідних груп населення.

По всій території США доступ до вакцин був нерівномірним. Деякі штати, такі як Джорджія та Юта, повністю щепили менше 10% свого населення, в той час як Аляска та Нью-Мексико – більше 16%.

У більшості країн розподіл вакцин стратифікований за віком; водночас пріоритет надають літнім, які мають найбільший ризик смерті від COVID-19.

Однак ще належить з’ясувати, коли та чи взагалі буде вакцина, дозволена для використання у дітей.

Наразі Pfizer-BioNTech та Moderna включили у клінічні випробування своїх вакцин підлітків, а вакцини Oxford-AstraZeneca та Sinovac Biotech проходять тестування у дітей віком від трьох років.

Однак до отримання результатів залишаються місяці. Якщо зробити щеплення дітям неможливо, то для досягнення колективного імунітету потрібно буде вакцинувати ще багато дорослих, – говорить Bansal (Люди від 16 років можуть отримати вакцину Pfizer-BioNTech, але інші вакцини дозволені для використання лише з 18 років).

У США, наприклад, 24% людей віком до 18 років (за даними перепису населення від 2010 року). Якщо більшість із них не зможуть отримати вакцину, то для отримання 76%-го імунітету в популяції доведеться вакцинувати 100% людей 18+ років.

Ще одна важлива річ, яку слід враховувати, говорить Bansal, географічна структура колективного імунітету.

"Жодна громада не є островом, і ситуація з імунітетом, що відбувається в її оточенні, справді має значення", – каже вона.

COVID-19 виник у кластерах по всій території США як результат поведінки людей або місцевої політики. Попередні вакцинальні заходи свідчать про те, що впровадження цієї вакцини також матиме тенденцію до географічного групування, додає Bansal.

Наприклад, локальний опір вакцинації від кору призвів до невеликих вогнищ, де спостерігали спалахи хвороби.

"Географічна кластеризація робить шлях до колективного імунітету набагато складнішим, ніж пряма лінія, і, по суті, означає, що зі спалахами COVID ми будемо грати в гру "Вдар крота".

Навіть у країні з високим рівнем вакцинації, такій як Ізраїль (за умови, що сусідні країни не зроблять те ж, і за можливості змішування населення) залишається потенційна можливість нових спалахів хвороби.

3. Нові штами можуть похитнути рівновагу колективного імунітету.
У той час як планування вакцинації зіштовхується з перешкодами у вигляді доставки та розповсюдження вакцин, з’являються нові штами SARS-CoV-2, що можуть бути більш заразними та стійкими до вакцинації.

"Ми змагаємося у перегонах з новими штамами", – говорить Sara Del Valle, математична та обчислювальна епідеміологиня Національної лабораторії Лос-Аламос у Нью-Мексико.

Чим довше ми будемо зупиняти передачу вірусу, тим більше часу буде у цих штамів для появи і поширення, говорить вона.

Те, що відбувається в Бразилії, має вигляд повчальної історії.

У дослідженні, опублікованому в Science, припускають, що сповільнення поширення COVID-19 у місті Манаус в період з травня по жовтень могло бути пов’язане з ефектом колективного імунітету (L. F. Buss et al. Science 371, 288–292; 2021).

Район сильно постраждав від хвороби. Імунологиня Ester Sabino з Університету Сан-Паулу та її колеги підрахували, що до червня 2020 року заразилося понад 60% населення.

За деякими підрахунками, цього мало б бути достатньо для формування порогу колективного імунітету, однак у січні в Манаусі спостерігали значне зростання кількості нових випадків захворювання.

Цей спалах стався після появи нового штаму, відомого як P.1, що свідчить про те, що попереднє інфікування не надає широкого захисту від вірусу.

"У січні 100% випадків у Манаусі були спричинені P.1", – говорить Sabino. Scarpino підозрює, що показник у 60% міг бути завищеним. Тим не менш, він каже: "На фоні високого рівня імунітету ви все ще спостерігаєте активізацію спалахів".

Існує ще одна проблема, з якою потрібно боротися, пов’язана зі зростанням імунітету в популяції, каже Ferrari.

Високі рівні імунітету можуть створити селективну (вибіркову) стійкість, що сприятиме утворенню штамів, здатних інфікувати вже щеплених.

Швидка та ретельна вакцинація може перешкодити новому штаму "набрати оберти". Але знову ж таки, проблемою є нерівномірність впровадження вакцинації, каже Ferrari.

"У вас є неабиякий імунітет, однак ви все ще маєте чималий шанс захворіти, тому застрягли десь посередині".

Вакцини практично неминуче сприятимуть еволюційним процесам утворення нових штамів. Це вагома причина для побудови належної інфраструктури та механізмів моніторингу за цими новими штамами, додає він.

4. Імунітет не буде вічним.
Розрахунки щодо колективного імунітету враховують два джерела індивідуального імунітету – вакцини та природнє інфікування. Люди, інфіковані SARS-CoV-2, скоріш за все, виробляють певний імунітет до вірусу, але те, як довго він утримується, залишається відкритим питанням, говорить Bansal.

Враховуючи відомості про інші коронавіруси та попередні докази щодо SARS-CoV-2, складається враження, що асоційований з інфекцією імунітет з часом слабшає, тому ці дані слід враховувати при подальших розрахунках.

"Нам все ще бракує переконливих даних щодо зниження рівня імунітету, але ми знаємо, що це не нуль і не 100", – говорить Bansal.

Під час розрахунків, наскільки близько популяція наблизилася до порогу колективного імунітету, розробники моделей не зможуть врахувати усіх інфікованих.

Тому їм доведеться визнати факт, що вакцини не є ефективними на 100%. Якщо імунітет внаслідок інфікування утримується приблизно кілька місяців, то доставка вакцин має здійснюватись у жорсткі терміни.

Важливо також зрозуміти тривалість імунітету після вакцинації, та чи необхідно через деякий час застосовувати бустерні дози. З обох цих причин COVID-19 може стати схожим на грип.

5. Вакцини можуть змінити людську поведінку.
За нинішніх показників вакцинації, Ізраїль досягає теоретичного порогу колективного імунітету, говорить Aran. Проблема в тому, що при вищому охопленні вакцинацією посилюється взаємодія між людьми, що може похитнути рівновагу колективного імунітету, яка також залежить від кількості людей, що контактує з вірусом.

"Вакцина не є куленепробивною", – говорить він.

Уявіть, що вакцина забезпечує захист на 90%: "Якщо до щеплення ви зустрічали щонайбільше одну людину, а зараз, маючи щеплення, ви зустрічаєте десятьох, то можете вважати, що ви повернулись на старт".

Найбільш складними аспектами моделювання COVID-19 є соціологічні компоненти, зазначає Meyers.

"Наші знання про поведінку людини наразі можна "викинути у вікно", оскільки ми живемо в небувалі часи і поводимося безпрецедентно". Для урахування поведінкових змін, таких як носіння масок та соціальне дистанціювання, Meyers та інші намагаються підлаштовувати свої моделі буквально "на льоту".

Немедикаментозні заходи продовжуватимуть відігравати вирішальну роль у зниженні кількості випадків COVID-19, говорить Del Valle.

За її словами, основною задачею є розірвання шляхів передачі вірусу, а обмеження соціальних контактів і безпечна поведінка, така як застосування масок, можуть допомогти у зменшенні розповсюдження нових штамів під час розгортання вакцинальних заходів.

Але зупинити людей, які повернуться до передпандемічної поведінки, буде важко.

Техас та уряд деяких інших штатів США вже скасовує накази про носіння масок, хоч і значна частина їхнього населення залишається незахищеною.

Те, що зараз люди почали нехтувати безпечною поведінкою, розчаровує, каже Scarpino, оскільки продовження очевидно дієвих заходів, таких як обмеження кількості відвідувачів у закритому приміщенні, може суттєво допомогти припинити пандемію.

Поріг колективного імунітету – не межа, за якою ми "в повній безпеці". Це межа, за якою ми "більш захищені", говорить Scarpino.

Навіть після того, як ми досягнемо порогового значення, все одно будуть спостерігатися поодинокі спалахи захворювання.

Для розуміння адитивних наслідків поведінки та імунітету поміркуйте над тим, що цей сезон грипу був незвично спокійним.

"Грип, скоріш за все, не менш заразний, ніж COVID-19", – говорить Scarpino.

"Причина того, що грип не з’явився цього року, напевно, полягає в тому, що ми, як правило, маємо близько 30% населення з імунітетом внаслідок інфікування в попередні роки, а також вакцинацію, що охоплює, можливо, ще 30%. Отже, ви маєте рівень імунітету 60% або близький до нього".

Додайте до цих факторів носіння маски та соціальне дистанціювання і "грип просто не впорається", говорить Scarpino. Цей нескладний розрахунок демонструє, як поведінка може похитнути рівновагу і чому для досягнення колективного імунітету потрібно імунізувати більше людей, оскільки щеплені перестають практикувати безпечну поведінку, таку як соціальне дистанціювання.

Припинення передачі вірусу є одним із способів повернення до звичайного життя. А іншим може бути попередження важких захворювань і смерті, вважає Stefan Flasche, вакцинальний епідеміолог Лондонської Школи гігієни та тропічної медицини.

З огляду на те, що на сьогодні відомо про COVID-19, "досягнення колективного імунітету лише шляхом вакцинації виглядає досить малоймовірним", говорить він.

Настав час більш реалістичних очікувань. Вакцина є "абсолютно дивовижною розробкою", однак навряд чи вона повністю зупинить розповсюдження вірусу, тому нам слід подумати про те, як ми можемо жити з ним далі, говорить Flasche.

Це не так сумно, як може здатися. Навіть без колективного імунітету можливість вакцинувати вразливих людей, здається, зменшує кількість госпіталізацій та смертність від COVID-19. Хвороба може не зникнути найближчим часом, але її поширеність, скоріш за все, зменшиться.

Nature 591, 520-522 (2021)

ЛIГАБiзнесIнформ