Matematica din spatele răspândirii variantei Delta. Cum poate fi ținută sub control pandemia?

Un studiu de condus de Kuan-lin Huang de la Școala de Medicină Icahn de la Muntele Sinai din New York sugerează că vaccinarea și luarea de măsuri preventive, cum ar fi distanțarea socială și folosirea măștilor de protecție este cel mai eficient mod de a reduce răspândirea SARS-CoV-2. Studiul medRxiv estimează că traiectoria pandemiei va depinde în mare măsură de nivelul imunității naturale și induse de vaccin, scrie News Medical.

„Vaccinarea și respectarea măsurilor de protecție continuă să fie cele mai eficiente mijloace de limitare a transmiterii SARS-CoV-2”, spun cercetătorii.

Până în septembrie 2021, peste jumătate din populația americană va fi complet vaccinată. Variantele SARS-CoV-2, cum ar fi varianta Delta, dominantă în Statele Unite, au mutații genetice care le fac mai contagioase și sunt mai susceptibile de a provoca infecții severe la persoanele nevaccinate.

Modelul matematic de transmitere a SARS-CoV-2 la vaccinați și nevaccinați

Cercetătorii au proiectat un model matematic care a estimat răspândirea SARS-CoV-2 în Statele Unite. Factori precum ratele de vaccinare, eficacitatea vaccinului și imunitatea în scădere după șase luni au influențat calculele specialiștilor, scriu jurnaliștii de la News Medical.

Imunitatea indusă de vaccin s-a bazat pe primirea uneia sau a două doze de vaccin Pfizer-BioNTech împotriva variantei Delta. Specialiștii au estimat că aproximativ 45% din populația SUA ar avea o doză de vaccin, iar 40% ar avea două doze până în august 2021. Prin urmare, până în octombrie 2021, au calculat o rată de vaccinare de 60% pentru o doză și aproximativ 50% pentru două doze.

Cercetătorii au inclus, de asemenea, parametri din datele privind infecțiile zilnice și decesele din baza de date a coronavirusului Universității John Hopkins.

Model matematic pentru controlul pandemiei

Indiferent de rata de transmitere, există o creștere exponențială a infectărilor la populația nevaccinată, spun autorii studiului. Dacă virusul SARS-CoV-2 are o rată de transmisie ridicată, noile infecții ar fi semnificativ mai mari și ar fi necesară o rată de vaccinare de 200% pentru a controla pandemia.

Potrivit datelor colectate până în prezent, persoanele vaccinate au un risc mai mic de a se infecta. Astfel, modelele matematice sunt bazate pe estimările eficacității scăzute a vaccinului față de cea ridicată.

Eficacitatea scăzută a vaccinului a fost constatată la persoanele care au primit o singură doză, iar eficacitatea ridicată a fost constatată la persoanele imunizate cu schema completă. Chiar și atunci când eficacitatea vaccinului a scăzut în fața Delta, numărul infecțiilor simptomatice cu COVID-19 a fost de 10 ori mai mare la persoanele nevaccinate decât la persoanele vaccinate. La absorbția de 50% a vaccinului, se preconizează că noi infecții simptomatice vor continua să crească la persoanele nevaccinate.

Potrivit specialiștilor, infecțiile la persoanele vaccinate sunt mai probabile la o populație cu absorbție redusă a vaccinului. „În special, datorită numărului mai mare de persoane care au fost vaccinate în scenariile inițiale sau 200% din scenariile VR, infecțiile noi simptomatice de la persoanele vaccinate sunt proiectate să crească în octombrie 2021, dacă eficacitatea vaccinului este la niveluri scăzute sau inițiale”, spun realizatorii studiului medRxiv.

Cu toate acestea, dacă ratele de vaccinare cresc, numărul cazurilor va scădea. Ratele de vaccinare ar avea, de asemenea, un impact asupra numărului de decese COVID-19. De asemenea, ratele mai mari de vaccinare ar ajuta la scăderea numărului deceselor.

În plus, dacă 30% din populație s-a recuperat de la infecție și a câștigat imunitate naturală, aproximativ 67% vor mai avea nevoie de vaccinare parțială pentru a ajunge la imunitate. Presupunând o transmisie virală scăzută, modelul estimează că aproximativ 55% din populație va avea nevoie de vaccinare parțială pentru a obține imunitatea de turmă.

În general, cercetătorii sugerează că vaccinarea majorității populației și respectarea măsurilor de prevenție reprezintă măsurile cheie pentru a preveni răspândirea în continuare a variantei Delta.

Limitările studiului medRxiv

Modelul matematic medRxiv nu a luat în considerare diferențele individuale dintre populație în diferite comunități și state. Prin urmare, în funcție de locul în care locuiește o persoană, numărul persoanelor vaccinate poate fi mai mic decât ceea ce este necesar pentru a obține imunitatea de turmă.

De asemenea, cercetătorii nu au luat în considerare modul în care anotimpurile au influențat răspândirea SARS-CoV-2. Începând cu anul precedent, cazurile de COVID-19 au crescut iarna comparativ cu vara. O tendință de sezonalitate poate avea un impact asupra estimărilor de cazuri ale modelului.

Din moment ce Delta a depășit Alpha și a devenit tulpină dominantă, echipa de cercetare a prezis numărul viitoarelor infecții cu tulpina Delta. Modelul și-a bazat, de asemenea, predicțiile pe ce nivel de protecție ar putea oferi vaccinul Pfizer-BioNTech față de varianta Delta. În cele din urmă, cercetătorii asigură că modelul poate fi aplicat altor vaccinuri și altor tulpini emergente de SARS-CoV-2.