Las complicadas matemáticas de la inmunidad colectiva al coronavirus

La inmunidad colectiva varía de una localidad a otra y muchos factores afectan sus cálculos.





Es difícil calcular el momento en que la enfermedad termina y se propaga en la población



Si bien muchos aspectos de la actual pandemia de coronavirus siguen siendo desconocidos, una cosa sabemos: terminará, cuando la propagación del virus comience a disminuir y, finalmente, casi se detenga debido al hecho de que suficientes personas desarrollarán un él inmunidad. Ya sea que esto suceda debido a la aparición de una vacuna o debido a la propagación de la enfermedad, como resultado, la población tendrá " inmunidad colectiva ".



“Tan pronto como el nivel de inmunidad exceda un cierto umbral, la epidemia disminuirá, porque no podrá encontrar suficientes personas nuevas para infectarse”, dijo Natalie Dean de la Universidad de Florida.



Determinar este umbral para el coronavirus es extremadamente importante; sin embargo, hay muchos matices en el cálculo del porcentaje exacto de personas que deben adquirir inmunidad para que aparezca la inmunidad colectiva, que protege a las personas que aún no han estado enfermas.



A primera vista, todo es sencillo. Lo único que necesita saber es cuántas personas infecta en promedio una persona infectada. Este valor se llama R 0 . Después de eso, solo necesita ser sustituido en una fórmula simple para calcular el umbral de inmunidad del rebaño: 1 - 1 / R 0 .



Por ejemplo, para un coronavirus, el valor R 0 es 2.5, es decir, en promedio, cada paciente infecta a dos personas y media (esta es una estimación común). En este caso, el umbral para el coronavirus es 0,6 o 60%. Es decir, la propagación del virus se acelerará hasta que el 60% de la población adquiera inmunidad.





Si R 0 = 2



Después de eso, el virus continuará propagándose, pero a un ritmo decreciente, y luego dejará de propagarse por completo. Así como el automóvil no se detiene inmediatamente después de que usted quita el pie del acelerador, el virus no desaparece después de que se logra la inmunidad colectiva.



“Se puede imaginar que después de que el 60% de la población esté infectada, la cantidad de infecciones comenzará a disminuir. Sin embargo, hasta que la enfermedad comience a desaparecer, otro 20% puede infectarse ”, dijo Joel Miller de la Universidad La Trobe en Australia.



Este 60% también denota el umbral a partir del cual la nueva aparición de infección, cuando, por ejemplo, un pasajero enfermo abandona el barco y termina en un puerto sano, donde ya existe inmunidad colectiva, desaparecerá rápidamente.





Si suficientes personas tienen inmunidad, el virus no tendrá dónde propagarse.



“Esto no significa que no se pueda encender un fuego, pero este brote simplemente se desvanecerá rápidamente”, dijo Keith Langwig del Instituto Politécnico y Universidad Estatal de Virginia.



Sin embargo, las cosas se complican aún más. El umbral de inmunidad colectiva depende de cuántas personas infecta realmente un paciente, y este número puede diferir de una localidad a otra. El paciente medio que vive en un edificio de apartamentos infectará a muchas más personas que el paciente medio de las zonas rurales. Entonces, si R 0para el coronavirus, el promedio mundial será de 2.5; en escalas más pequeñas, variará significativamente. Esto significa que en algunos lugares el umbral de inmunidad colectiva será mucho más alto que el 60% y en otros será más bajo.



"Creo que el rango de valores R 0 para el coronavirus es mucho más amplio de lo que la gente piensa", dijo Mark Lipsich de la Universidad de Harvard, quien asesora a funcionarios de salud en Massachusetts y en el extranjero. Según él, en algunas ciudades puede ser el doble de la media estadounidense.



Así como R 0 resulta ser una variable en lugar de un coeficiente constante, el método de adquisición de inmunidad por parte de diferentes personas varía, y esto afecta en gran medida el cálculo del umbral de inmunidad colectiva.



Los investigadores suelen pensar en la inmunidad colectiva en el contexto de la vacunación. Muchas de estas campañas asumen que todos tienen las mismas posibilidades de contraer y propagar la enfermedad. Sin embargo, con la propagación natural de la infección, este no es siempre el caso. Las diferencias en el comportamiento social hacen que algunas personas sean más susceptibles a la infección que otras. Las diferencias biológicas también influyen en la probabilidad de infección.



“Todos nacemos de manera diferente, y luego, a medida que acumulamos diferentes experiencias a lo largo de la vida, estas diferencias se acumulan”, dijo Gabriela Gomez de la Universidad de Strathclyde en Escocia. "Afecta lo bien que cada persona puede combatir el virus".





Gabriela Gomez de la Universidad de Strathclyde en Escocia



Los epidemiólogos se refieren a estas variaciones como “heterogeneidad de susceptibilidad”, refiriéndose a las diferencias que hacen que las personas sean más o menos propensas a contraer la enfermedad.



Sin embargo, para las campañas de vacunación, estas son sutilezas demasiado complejas. “La distribución de una vacuna a una población por lo general no toma en cuenta cuántos contactos tiene la gente o cuán susceptibles son, simplemente no lo sabemos”, dijo Virginia Pitzer de la Escuela de Salud Pública de Yale. En cambio, los funcionarios prefieren el maximalismo y, de hecho, vacunan a todos.



Sin embargo, dado que no hay garantía de que aparezca una nueva vacuna en un futuro próximo en la pandemia actual, la heterogeneidad de la susceptibilidad afecta seriamente el umbral de inmunidad colectiva.



A veces eleva este umbral. Esto es posible en hogares de ancianos, donde el residente promedio es más susceptible al coronavirus que el residente promedio del país.



Pero a mayor escala, la uniformidad tiende a reducir el umbral de inmunidad colectiva. Al principio, el virus infecta a personas más susceptibles y se propaga más rápido. Pero para continuar haciendo esto, necesita moverse hacia personas que sean menos susceptibles a él. Como resultado, cada vez es más difícil que el virus se propague y la epidemia está creciendo más lentamente de lo que cabría esperar según su tasa de crecimiento inicial.



"Es probable que la primera persona infecte a las personas más susceptibles al virus, y las personas menos susceptibles permanecerán en la segunda mitad de la epidemia; al final, la infección se enfrentará más rápido de lo que cree", dijo Lipsic.



Evaluar la uniformidad



Entonces, ¿cuánto más bajo es el umbral de inmunidad colectiva si el virus se está propagando por todas partes, como en la pandemia actual?



Según los modelos estándar, alrededor del 60% de la población de EE. UU. Necesitará vacunarse contra el coronavirus o enfermarse con él para frenar y eventualmente detener la propagación de la enfermedad. Sin embargo, muchos expertos que entrevisté sospechan que el umbral para la inmunidad adquirida naturalmente es en realidad más bajo.



"Creo que estará entre el 40 y el 50%", dijo Piczer.



Lipsic está de acuerdo: "Si me pidieran que adivinara, me detendría al 50%".



Todo esto son solo conjeturas a partir de los datos, ya que es muy difícil cuantificar qué hace exactamente que una persona sea más susceptible a la enfermedad y otra menos. Muchas de las características en las que podría pensar (el grado de distanciamiento social, por ejemplo) pueden cambiar de una semana a otra.



“Toda esta tarea de homogeneidad solo funciona si la persona tiene fuentes a largo plazo de esa homogeneidad”, dijo Lipsic.



La uniformidad puede ser difícil de evaluar, sin embargo, es uno de los factores importantes para determinar el umbral de inmunidad colectiva. Langwig cree que la comunidad epidemiológica no ha hecho lo suficiente para hacer una estimación precisa.



“Somos un poco laxos con respecto a la inmunidad colectiva”, dijo. "Esta variabilidad es importante y debemos ser más cuidadosos al evaluar el umbral de inmunidad colectiva".



Varios trabajos recientes han intentado hacer esto. En junio, la revista Science publicó un estudio utilizando un porcentaje bastante modesto de homogeneidad y estimando el umbral de CM para el coronavirus en un 43% para la mayoría de la población. Sin embargo, uno de los coautores del estudio, Tom Britton de la Universidad de Estocolmo, cree que este modelo no tiene en cuenta todas las fuentes de homogeneidad.



“Creo que la diferencia será mayor y el valor del nivel requerido de inmunidad colectiva será menor al 43%”, dijo Britton.



Otro nuevo estudioutiliza un enfoque diferente para evaluar la diferencia en la susceptibilidad al coronavirus y reduce aún más el listón de la inmunidad colectiva. El trabajo tiene 10 autores, incluidos Gómez y Langwig, y estiman el umbral de inmunidad colectiva adquirida de forma natural en un 20%. Si es así, en aquellas partes del mundo donde la situación con la enfermedad era peor, ya se están acercando a este valor.



“Concluimos que las regiones más afectadas como Madrid pueden estar cerca de la inmunidad colectiva”, dijo Gómez. En mayo se publicó una primera versión del trabajo y los autores ahora están trabajando en una versión actualizada, que se espera pronto. Mostrará las estimaciones de inmunidad colectiva para España, Portugal, Bélgica e Inglaterra.



Dicho esto, muchos expertos consideran que estos nuevos estudios, no todos los cuales han sido revisados ​​por pares, no son confiables.



En un hilo de Twitter de mayo , Dean enfatizó que no hay certeza sobre muchos aspectos básicos de la enfermedad, desde diferentes valores de R 0 en diferentes condiciones hasta las consecuencias de relajar el distanciamiento social. Por lo tanto, no tiene sentido confiar en las cifras exactas del valor umbral de la inmunidad colectiva. Este umbral puede tener un significado cuando la mayoría de las personas usan máscaras y evitan lugares concurridos, y otro, más alto cuando la gente se relaja.



Otros epidemiólogos también se muestran escépticos acerca de los valores bajos. Jeffrey Shaman, de la Universidad de Columbia, dice que el umbral de inmunidad colectiva del 20% “no coincide con las infecciones virales respiratorias. No encaja con la gripe. Entonces, ¿por qué debería ser diferente para diferentes virus respiratorios? No entiendo".



Miller agrega: "Creo que el umbral de inmunidad colectiva para la inmunidad natural será inferior al 60%, pero no veo pruebas claras de que se acerque a ese umbral".



Al final, la única forma de deshacerse realmente de la pandemia de coronavirus es lograr tasas de inmunidad colectiva grandes, en todas partes, no solo en la pequeña cantidad de lugares donde la mayoría de las personas están infectadas. Pero lo más probable es que esto sea posible solo después de la distribución generalizada de la vacuna.



Mientras tanto, para evitar la propagación del virus y la disminución máxima en el valor de R 0, debe observar el distanciamiento social, usar máscaras, hacerse la prueba y rastrear los contactos en todas partes, independientemente de cómo evalúe el umbral de inmunidad colectiva.



"No creo que hubiera hecho nada diferente si hubiera sabido que el valor de inmunidad colectiva difiere del que estoy de acuerdo, en el rango del 40 al 60%", dijo Lipsic.



El chamán también piensa que la incertidumbre que rodea al umbral de inmunidad colectiva, sumado a las consecuencias de juzgarlo mal, nos deja con una única salida: hacer todo lo posible para prevenir nuevas infecciones hasta que hagamos una vacuna que nos permita llegar con seguridad. la inmunidad de grupo.



“La pregunta es, ¿podrá Nueva York resistir otro brote? - él dijo. "No lo sé, pero no juguemos con este fuego".



Ver también:






All Articles