Quasi 100 anni fa, due ricercatori britannici, William Topley e Graham Wilson, stavano sperimentando infezioni batteriche nei topi. Hanno notato che la sopravvivenza individuale dipendeva da quanti topi erano stati vaccinati. Quindi il ruolo dell'immunità di un individuo doveva essere distinto dall'immunità dell'intera mandria.
Avanti veloce di un secolo e il concetto di “Immunità alle mandrie” è ora ampiamente discusso in dispacci governativi e articoli di giornale. Ma cosa significa in realtà?
Quando una malattia come COVID-19 si diffonde nella popolazione, essa lascia alcune persone immuni, almeno a breve termine. Le persone che vengono infettate in seguito avranno sempre più contatti con queste persone immunitarie e non con quelle sensibili. Di conseguenza, il rischio di infezione è ridotto e alla fine la malattia smette di diffondersi. Ciò potrebbe accadere anche se alcune persone nella popolazione sono ancora sensibili.
La vaccinazione può essere utilizzata proteggere le persone sensibili e accelerare così il declino di l'epidemia. Può anche essere usato per impedire in primo luogo alla diffusione del virus.
Come funziona?
Immagina una popolazione in cui tutti sono sensibili. Arriva una persona infetta (il punto rosso nella tabella in basso) e il virus si diffonde con il numero sempre crescente di nuovi casi. L'epidemia continua fino a quando la maggior parte delle persone cattura il virus e diventa immune da esso o muore.
Diffusione epidemica con un numero casuale di casi secondari e media R = 2; quattro generazioni sono mostrate dalla prima persona segnata in rosso, attraverso giallo, verde e blu. I cerchi vuoti rappresentano individui che sono ancora sani. Adam Kleczkowski
Se alcune persone sono protette, ad esempio nelle fasi iniziali di un programma di vaccinazione di massa, la malattia si diffonderà più lentamente.
Proteggere alcune persone (cerchi grigi) non ferma l'epidemia. Adam Kleczkowski
Una proporzione ancora più sostanziale deve essere protetta per arrestare completamente il virus, ma sorprendentemente non deve essere l'intera popolazione.
Una protezione efficace impedisce all'epidemia di diffondersi ulteriormente. Adam Kleczkowski
Negli anni '1970, gli epidemiologi matematici hanno scoperto che questa proporzione dipende quanto è contagiosa la malattia, con una semplice formula che lo collega al numero riproduttivo, R. Per il morbillo questa percentuale critica è del 95%, ma per l'influenza potrebbe arrivare al 35%.
Copertura vaccinale e casi di morbillo negli Stati Uniti. Giulio Senegal, CC BY-SA
Una volta che la popolazione raggiunge l'immunità del gregge, attraverso la vaccinazione o naturalmente recuperando dalla malattia, qualsiasi nuova catena di infezione si estinguerà rapidamente. In questo modo, la popolazione è protetta da futuri focolai, ma solo finché i livelli di immunità sono mantenuti.
Se il livello di immunità scende al di sotto del valore critico, la malattia può riemergere. I neonati che sono sensibili dovranno essere vaccinati e quelli la cui resistenza alla malattia cadrà nel tempo potrebbero aver bisogno di booster.
Coronavirus immunità alle mandrie
L'attuale stima di R per COVID-19 è intorno 3, ma è forse basso come 1.4 e alto come 4. Il livello di immunità della mandria corrispondente è del 60% (dal 50% al 75%).
Questo valore è in assenza di misure di controllo non farmaceutiche, come ad esempio lockdown. Mantenere alcuni livelli di distanziamento sociale a lungo termine consente di ridurre l'immunità desiderata mantenendo la popolazione al sicuro.
A potrebbe essere necessario molto tempo per sradicare la malattia, anche dopo che è stato raggiunto il livello di immunità della mandria. Quindi la dimensione finale dell'epidemia, il numero di persone che hanno subito l'infezione quando il virus è finalmente sradicato, può essere molto più alto.
L'intervallo della proporzione di popolazione per raggiungere l'immunità della mandria e la dimensione finale dell'epidemia dipendono dal numero riproduttivo, R. Adam Kleczkowski, Autore previsto
Siamo arrivati?
Non è facile determinare quanto siamo vicini al livello di immunità delle mandrie o se raggiungeremo mai questo stadio.
In primo luogo, il presupposto fondamentale è che l'infezione da coronavirus si traduca in a resistenza duratura e uniforme a futuri focolai. Questo è tutt'altro che certo e se le persone possono prendere il virus SARS-CoV-2 più volte, come nel caso del raffreddore comune, farà scomparire l'immunità della mandria. Da grandi studi a stimare l'immunità della popolazione, sappiamo che i numeri sono attualmente tra il 5% e il 25%.
In secondo luogo, il numero riproduttivo, R, varia in base alla posizionee anche il livello di immunità della mandria necessario per fermare la malattia.
In terzo luogo, gli studi suggeriscono che alcune persone hanno una resistenza molto più elevata a COVID-19, forse perché hanno sofferto un'altra malattia simile in passato o sono stati vaccinati contro altre malattie.
Infine, c'è un grande variabilità nella risposta delle persone al virus e nel periodo di tempo durante il quale qualcuno preserva i livelli di anticorpi che usano per combattere l'infezione. L'immunità potrebbe non essere equamente distribuito tra quelli che sono stato malato con COVID-19.
Le persone che soffrono di più potrebbero provenire dalle aree più a rischio. Tale diversità potrebbe abbassarsi significativamente i livelli di immunità della mandria necessario per fermare la malattia prendendo di mira solo queste parti della società in cui è maggiormente necessaria. Questo fenomeno ricorda il strategia di vaccinazione ad anello che è stato usato con successo per combattere malattie come vaiolo.
Localizzare l'immunità dove è maggiormente necessario abbasserà ancora di più la soglia di immunità della mandria. Adam Kleczkowski
Individui o branco
Il concetto di immunità da gregge, sebbene utile per pianificare una risposta alla pandemia, è non senza polemiche. In un campagna per raggiungerlo, molte persone sono esposte a un aumento del rischio individuale per proteggere il resto della popolazione.
Non imponente misure di blocco rigorose o rilassarsi troppo presto potrebbe portare le persone a diventare immuni da COVID-19 prima, raggiungendo l'immunità del gregge prima. Ma questo porta anche a morti in eccesso di persone vulnerabili chi sarebbe sopravvissuto altrimenti.
L'immunità del gregge deve essere mantenuta. Il livello richiesto per fermare la malattia dipende dalla trasmissione della malattia, che a sua volta dipende dal comportamento umano. Di fronte a conseguenze potenzialmente gravi, il nostro comportamento è naturalmente per impedire la trasmissione, il che riduce il requisito di immunità della mandria.
Una volta raggiunto questo, altri fattori (sociali, economici, rischio di complicanze da vaccino) diventano più importanti, la trasmissione aumenta a causa del cambiamento di comportamento e si perde l'immunità della mandria. Nell'elaborare strategie di successo, i governi devono tener conto sia la popolazione che i singoli rischi e benefici.
Circa l'autore
Adam Kleczkowski, professore di matematica e statistica, Università di Strathclyde
Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.
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