Lažno obećanje kolektivnog imuniteta za COVID-19

U svibnju je brazilski grad Manaus pogođen velikim izbojem COVID-a 19. Bolnice su bile pretrpane, a grad je otvarao nova groblja u okolnim šumama. Ali u kolovozu je došlo do pomaka. Unatoč popuštanju mjera socijalne distance početkom lipnja, grad s dva milijuna stanovnika smanjio je broj smrti od COVID-a 19 s oko 120 slučajeva dnevno gotovo na nulu.

U rujnu su dvije skupine istraživača objavile preliminarna istraživanja u kojima se sugerira da se kasnoljetno smanjivanje broja slučajeva COVID-19 u Manausu dogodilo, barem dijelom, zato što je velik dio populacije do tada bio izložen virusu te je postao imun. Imunologinja Ester Sabino sa Sveučilišta u Sao Paolu u Brazilu i njezini kolege testirali su više od 6 000 uzoraka iz banaka krvi u Manausu na antitijela za SARS-CoV-2.

“Pokazali smo da je broj ljudi koji su se zarazili zaista velik – do kraja prvog vala dosegao je 66 %”, kaže Sabino. Njena grupa zaključila je da tako velika stopa prokuženosti znači da je broj ljudi koji su još uvijek prijemčivi na virus premalen da bi moglo doći do nove epidemije, što je fenomen koji se naziva kolektivni imunitet. Jedna druga grupa istraživača u Brazilu došla je do sličnih zaključaka.

Takva izvješća iz Manausa, zajedno s usporedivim argumentima iz dijelova Italije koji su teško pogođeni u počecima pandemije, pomogla su u ohrabrivanju prijedloga za pokušaje postizanja kolektivnog imuniteta. Takvi planovi sugerirali su da se većini stanovništva dopusti normalan rad, dok se istovremeno poduzimaju koraci kako bi se zaštitili oni koji su u najvećem riziku od teškog oblika bolesti. To bi u osnovi omogućilo koronavirusu da se slobodno širi, govorili su zagovornici takvog modela.

Ali epidemiolozi su više puta srušili takve ideje. “Predaja virusu” nije plan koji se može braniti, kaže Kristian Andersen, imunolog s Istraživačkog instituta Scripps u La Jolli u Kaliforniji. Takav pristup doveo bi do katastrofalnog gubitka ljudskih života, a ne bi nužno doveo do ubrzanja povratka društva u normalu, kaže on. “To nam nije uspjelo nikada do sada, a dovelo bi do neprihvatljive i nepotrebne, nezapamćene količine smrti i patnje među ljudima.”

Unatoč sveopćoj kritici, ova se ideja neprestano pojavljuje među političarima i kreatorima politike u brojnim zemljama, uključujući Švedsku, Ujedinjeno Kraljevstvo i Sjedinjene Države. Američki predsjednik, Donald Trump pozitivno je o tome govorio u rujnu, pogrešno koristeći izraz “mentalitet krda”. Čak se i nekolicina znanstvenika založila za takav pristup.

Početkom listopada, jedan libertarijanski think tank i mala skupina znanstvenika objavili su dokument pod nazivom Velika Barringtonova deklaracija. U njemu pozivaju na povratak u normalan život ljudi s nižim rizikom od dobivanja teškog oblika COVID-a 19, kako bi se SARS-CoV-2 proširio u dovoljnoj mjeri za stjecanje kolektivnog imuniteta. Osobe u visokom riziku, poput starijih ljudi, kaže se, moguće je zaštititi mjerama – koje uglavnom nisu navedene. Autori deklaracije primljeni su u audijenciju u Bijeloj kući, a sve je to potaklo protu-priopćenje druge skupine znanstvenika u časopisu The Lancet, u kojem se takav pristup kolektivnom imunitetu naziva “opasnom zabludom koja nije potkrijepljena znanstvenim dokazima”.

Argumenti u prilog dopuštanju nekontroliranog širenja virusa pokazuju zajedničko nerazumijevanje oko toga što kolektivni imunitet uopće jest i kako ga se može postići. Nature ovdje odgovara na pet pitanja o toj kontroverznoj ideji.

Kolektivni imunitet događa se kada se virus više ne može širiti jer neprestano nailazi na ljude koji su zaštićeni od infekcije. Kada dovoljan udio populacije više nije prijemčiv za virus, novi izboji brzo zamru. “Nije potrebno da svi u populaciji postanu imuni – samo dovoljan broj ljudi treba steći imunitet”, kaže Caroline Buckee, epidemiologinja sa Škole javnog zdravlja T. H. Chan na Harvardu u Bostonu, država Massachusetts.

Tipično se o kolektivnom imunitetu raspravlja kao o poželjnom rezultatu širokog programa cijepljenja. Visoke razine imunosti u populaciji, koje se postižu cijepljenjem, pogoduju onima koji se ne mogu cijepiti ili im imunološki odgovor na cjepivo nije adekvatan –poput ljudi s ugroženim imunosnim sustavom. Mnogi medicinski stručnjaci ne vole pojam kolektivni imunitet i radije ga zovu “kolektivna zaštita”, kaže Buckee. To je zato što on zapravo ne donosi imunost od virusa – nego samo smanjuje rizik da ranjive osobe dođu u kontakt s patogenom.

No, stručnjaci za javno zdravstvo obično ne govore o kolektivnom imunitetu kao o sredstvu koje bi se koristilo u nedostatku cjepiva. “Pomalo sam zbunjen činjenicom da se danas govori kao da se zna koliko ljudi se treba zaraziti da bi se zaustavila ova pandemija”, kaže Marcel Salathé, epidemiolog sa švicarskog Federalnog instituta za tehnologiju u Lausannei.

Epidemiolozi mogu procijeniti koliki udio populacije treba postati imun kako bi kolektivni imunitet počeo djelovati. Taj prag ovisi o osnovnom reprodukcijskom broju, R0 – broju ljudi koje u prosjeku zarazi jedna zaražena osoba u inače potpuno prijemčivoj, miješanoj populaciji, kaže Kin On Kwok, epidemiolog, stručnjak za zarazne bolesti i matematičke modele na Kineskom sveučilištu u Hong Kongu.

Formula za izračunavanje praga imuniteta stada je 1–1/R0 – što znači da, što više ljudi zarazi svaki pojedinac koji ima virus, to je veći udio populacije koji mora postati imun kako bi se postigao kolektivni imunitet. Primjerice, ospice su izrazito zarazne, s R0 obično između 12 i 18, što znači da se prag kolektivnog imuniteta postiže tek kad se zarazi 92–94 % populacije.

Za virus koji je manje zarazan (s nižim reprodukcijskim brojem), taj prag bi bio niži. R0 pretpostavlja da su svi osjetljivi na virus, ali to se mijenja kako epidemija traje, jer se neki ljudi zaraze i steknu imunitet. Iz tog razloga se u tim izračunima ponekad koristi varijacija broja R0 koja se naziva R efektivni (skraćeno Rt ili Re), jer uzima u obzir promjene u prijemčivosti među populacijom.

Iako se uvrštenjem brojčanih vrijednosti u formulu dobije teoretska brojka za kolektivni imunitet, u stvarnosti se on ne postiže u nekom određenom trenutku. Umjesto toga, bolje je o tome razmišljati kao o postupnom procesu, kaže Gypsyamber D’Souza, epidemiologinja sa Sveučilišta Johns Hopkins u Baltimoreu u državi Maryland. A budući da se varijable mogu mijenjati, uključujući R0 i broj ljudi prijemčivih na virus, kolektivni imunitet nije stabilno stanje.

Čak i kad se u nekoj populaciji postigne kolektivni imunitet, još uvijek je moguće imati velike izboje, kao na primjer u područjima gdje je stopa procijepljenosti niska. “To smo vidjeli u određenim zemljama u kojima su se proširile dezinformacije o sigurnosti cjepiva”, kaže Salathé. “U lokalnim džepovima počnete primjećivati pad procijepljenosti, i potom možete imati lokalne epidemije koje mogu biti vrlo velike, iako matematički izačuni kažu da ste tehnički postigli kolektivni imunitet.” Krajnji cilj je spriječiti da se ljudi razbole, a ne dostići određenu brojku u matematičkom modelu.

Postizanje kolektivnog imuniteta dijelom ovisi o onome što se događa u populaciji. Izračuni praga kolektivnog imuniteta vrlo su osjetljivi na vrijednosti R, kaže Kwok. U lipnju su on i njegovi kolege objavili pismo uredniku časopisa Journal of Infection u kojem se to dokazuje.

Kwok i njegov tim procijenili su Rt u više od 30 zemalja, koristeći podatke o dnevnom broju novih slučajeva COVID-a 19 iz ožujka. Zatim su te vrijednosti upotrijebili za izračunavanje praga kolektivnog imuniteta u populaciji svake zemlje. Brojevi su se kretali od čak 85 % u Bahreinu, s tadašnjim Rt od 6,64, do samo 5,66 % u Kuvajtu, gdje je Rt iznosio 1,06. Male brojke za Kuvajt odražavale su činjenicu da su tamo uvedene brojne mjere za kontrolu virusa, poput uspostavljanja lokalnog policijskog sata i zabrane komercijalnih letova iz mnogih zemalja. Ako bi Kuvajt te mjere ukinuo, prag kolektivnog imuniteta bi se povisio, kaže Kwok.

Izračuni kolektivnog imuniteta poput onih Kwokovih grade se na pretpostavkama koje možda ne odražavaju stvarni život, kaže Samuel Scarpino, mrežni znanstvenik koji proučava zarazne bolesti na Sveučilištu Northeastern u Bostonu u državi Massachusetts. “Većina kalkulacija kolektivnog imuniteta uopće ništa ne govori o ponašanju ljudi. Pretpostavlja se da nema vanjskih intervencija niti promjena u ponašanju ili bilo čega sličnog – kaže. To znači da, ako privremene promjene u ponašanju ljudi (poput fizičkog distanciranja) tjeraju Rt prema dolje, tada će se, čim se to ponašanje vrati u normalu, promijeniti prag kolektivnog imuniteta.

Procjene praga za SARS-CoV-2 kreću se od 10 % do 70 % ili čak i više. No, modeli koji izračunavaju brojeve na donjem dijelu tog raspona oslanjaju se na pretpostavke o tome kako ljudi komuniciraju na društvenim mrežama, koje možda nisu točne, kaže Scarpino. Niske procjene zamišljaju da će se prvi zaraziti ljudi s mnogo kontakata te da će, budući da imaju velik broj kontakata, proširiti virus na više ljudi. Kako ti “superširitelji” stječu imunitet na virus, lanci prijenosa među onima koji su još uvijek prijemčivi uvelike se smanjuju. I “kao rezultat toga, vrlo brzo dolazite do praga kolektivnog imuniteta”, kaže Scarpino. Ali ako se pokaže da bi bilo tko mogao postati superširitelj, tada “te pretpostavke na koje se ljudi oslanjaju kako bi smanjili procjene na oko 20 ili 30 % jednostavno više nisu točne”, objašnjava Scarpino. Rezultat je da će prag kolektivnog imuniteta biti bliži brojci od 60–70 %, što pokazuje većina modela (vidi, na primjer, ref. 6).

Gledajući poznate superširiteljske događaje u zatvorima i na kruzerima, čini se jasnim da se COVID-19 u zatvorenoj necijepljenoj populaciji u početku ubrzano širi, da bi kasnije usporio, kaže Andersen. U državnom zatvoru San Quentin u Kaliforniji na kraju je bilo zaraženo više od 60 % populacije prije nego što je izboj zaustavljen, dakle nije se dogodilo da nekom čarolijom epidemija stane nakon što se zarazilo 30 % ljudi, kaže Andersen. “Ne postoji neka tajanstvena tamna tvar koja štiti ljude“, kaže.

Premda znanstvenici mogu procijeniti pragove kolektivnog imuniteta, neće znati točne brojke u stvarnom vremenu, kaže Caitlin Rivers, epidemiologinja iz Centra za zdravstvenu sigurnost Johns Hopkins u Baltimoreu. Umjesto toga, kolektivni imunitet je nešto što se sa sigurnošću može promatrati samo retrospektivnom analizom podataka, možda čak i deset godina kasnije, kaže ona.

Mnogi istraživači kažu da je traženje kolektivnog imuniteta loša ideja. “Pokušavati postići kolektivni imunitet putem ciljanih infekcija jednostavno je smiješno”, kaže Andersen. “U SAD-u bi vjerojatno umrlo milijun do dva milijuna ljudi.”

U Manausu su stope smrtnosti tijekom prvog tjedna svibnja porasle do četiri i pol puta u odnosu na prethodnu godinu. I usprkos uzbuđenju zbog usporavanja broja slučajeva u kolovozu, čini se da brojke ponovno rastu. Ovaj porast pokazuje da spekulacije o tome kako je stanovništvo u Manausu postiglo kolektivni imunitet “jednostavno nisu točne”, kaže Andersen.

Smrti su samo jedan dio jednadžbe. Pojedinci koji se razbole od ove bolesti mogu pretrpjeti ozbiljne medicinske i financijske posljedice, a mnogi ljudi koji su se oporavili od virusa izvješćuju o dugotrajnim zdravstvenim tegobama. Više od 58 000 ljudi zaraženo je virusom SARS-CoV-2 u Manausu, a to znači mnogo ljudske patnje.

Ranije tijekom pandemije medijska izvješća govorila su da se Švedska drži strategije kolektivnog imuniteta, dopuštajući ljudima da žive život normalno, ali ta je ideja, kako kaže švedska ministrica zdravstva i socijalnih pitanja zemlje Leni Hallengren, “nesporazum”. Kolektivni imunitet je “moguća posljedica tijeka širenja virusa u Švedskoj ili bilo kojoj drugoj zemlji”, rekla je Ministrica u pisanoj izjavi za Nature, ali to “nije dio naše strategije”.

Švedski pristup, kaže ona, koristi slične alate kao i većina drugih zemalja: “Promicanje održavanja socijalne distance, zaštita najugroženijih osoba, provođenje testiranja i praćenje kontakata zaraženih te jačanje našeg zdravstvenog sustava da se može nositi s pandemijom.” Usprkos tome, Švedska teško može poslužiti kao model uspjeha – statistika Sveučilišta Johns Hopkins pokazuje da ta zemlja bilježi više nego desetorostruki broj smrtnih slučajeva od COVID-a 19 na 100 000 stanovnika od susjedne Norveške (58,12 na 100 000 ljudi, u usporedbi s 5,23 na 100 000 u Norveškoj). Stopa smrtnosti u Švedskoj, koja se temelji na broju poznatih infekcija, također je najmanje tri puta veća od one u Norveškoj i obližnjoj Danskoj.

Koncept postizanja kolektivnog imuniteta širenjem patogena u zajednici počiva na nedokazanoj pretpostavci da će ljudi koji prežive infekciju postati imuni. Kod SARS-CoV-2 čini se da infekciju prati neka vrsta funkcionalnog imuniteta, ali “da bismo razumjeli trajanje i učinke imunološkog odgovora moramo ljude pratiti kroz duže vrijeme, a za to je još prerano”, kaže Buckee.

Također, još nema pouzdanog načina mjerenja imunosti na virus, kaže Rivers. Istraživači mogu testirati imaju li ljudi antitijela koja su specifična za SARS-CoV-2, ali još uvijek ne znaju koliko bi ta imunost mogla potrajati. Sezonski koronavirusi koji uzrokuju obične prehlade izazivaju privremeni imunitet koji, izgleda, traje otprilike godinu dana, kaže Buckee. “Čini se razumnim pretpostaviti da će i kod ovog virusa biti slično.”

Zadnjih mjeseci zabilježeni su izvještaji o ljudima koji su po drugi put zaraženi virusom SARS-CoV-2 nakon prve infekcije, ali ostaju otvorena pitanja o tome koliko često se te reinfekcije događaju i rezultiraju li manje ozbiljnom bolešću, kaže Andersen. “Ako zaražene osobe za godinu dana ponovno postanu prijemčive, tada u osnovi nikada nećete doći do kolektivnog imuniteta putem prirodnog prijenosa”, kaže Rivers.

“Ovdje ne postoji čarobni štapić koji bismo mogli upotrijebiti”, kaže Andersen. “Moramo se suočiti sa stvarnošću – nikada do sada nismo postigli kolektivni imunitet prirodnim prokuženjem novim virusom, a ni kod SARS-CoV-2 nažalost nije drugačije.” Cijepljenje je jedini etičan put do kolektivnog imuniteta, kaže on. Koliki broj će se ljudi morati cijepiti – i koliko često – ovisit će o mnogim čimbenicima, uključujući i to koliko je cjepivo učinkovito i koliko dugo traje njegova zaštita.

Ljudi su razumljivo umorni i frustrirani nametnutim mjerama poput socijalnog distanciranja i zatvaranja u svrhu kontrole širenja COVID-a 19, ali dok god ne postoji cjepivo to su neki od najboljih alata koji nam stoje na raspolaganju. “Nije neizbježno da se svi moramo zaraziti”, kaže D’Souza. “Ima puno razloga za nadu. Ako nastavimo s pristupima ublažavanju rizika dok ne dobijemo učinkovito cjepivo, apsolutno možemo spasiti živote.”