(艺术设计。 Jean-Dominique Lavoix-Carli
照片。 托斯滕森蒙)

世界已经开始了一场针对COVID-19的免疫竞赛。疫苗现在被认为是万能的灵丹妙药,是将我们所有人从大流行病中拯救出来的奇迹。我们将最终能够找回我们以前的生活。我们的希望是正确的吗?或者我们可能会发现这只是一个海市蜃楼?

我们在这里的目标是,考虑到目前的疫苗接种率,在免疫运动方面最先进的国家何时能达到群体免疫力,进行粗略的估计。换句话说,我们的希望何时能变成现实?

首先,我们强调,由于过去疫苗接种活动的成功,我们的希望是建立在现实之上的。然而,我们对疫苗接种成功所需的时间框架的认识很可能是扭曲的。其次,我们强调了我们在接种COVID-19疫苗方面仍然面临的六个主要不确定性。我们在这里采用了 "红队 "的方法,即我们问所有的问题,甚至是特别有破坏性的问题。



达到COVID-19的群体免疫力所需的月数--采用每日接种的方式--7天的滚动平均值2021年1月25/26日--见下图大图--数据来自:"我们的数据世界

最后,我们估算了从美国到以色列,经过俄罗斯、中国或英国、德国和法国的一些国家,在目前的日常接种率下需要多长时间才能达到群体免疫力。结果有很大的反差,对许多国家来说,达到群体免疫的时间必须以年而不是以月来计算。

这一估计告诉我们,希望是现实的,或者相反,我们面对的是一个海市蜃楼。将需要相应地设计不同的战略和规划。

以现实为基础的希望

疫苗接种的成功

当然,适当的疫苗,那些我们所习惯的,源自18和19世纪詹纳、巴斯德和科赫的研究的疫苗,正是我们所希望的。他们将人类从一些致命的疾病中拯救出来(艾格尼丝-乌尔曼,"")。Louis Pasteur“, 大英百科全书》(Encyclopedia Britannica),2021年1月15日)。

疫苗接种根除了天花(Edward A. Belongia和Allison L Naleway,"天花疫苗:好的、坏的和丑的", 临床医学与研究 vol. 1,2, 2003)。脊髓灰质炎几乎也是一种过去的疾病了。2020年,野生脊髓灰质炎病毒1型仅仍影响两个国家,即巴基斯坦和阿富汗,而2型和3型显然已被根除(WHO/OMS 脊髓灰质炎(小儿麻痹症)).

因此,我们的希望是建立在对疫苗和免疫的这一愿景及其真正的成功之上。

根除运动是漫长的过程

我们的希望似乎也隐含着这样的想法,即恢复正常将在明天发生。在最坏的情况下,我们认为我们将在也许六个月内回到我们原来的生活。

然而,就根除而言,大规模疫苗接种运动的成就需要几十年,而不是几个月。

现代预防天花的疫苗是在20世纪50年代开发的,第一次全球根除工作是在1950年开始的。1966年,天花仍然在33个国家流行(DA Henderson,"根除天花", Sci Am.1976年10月;235(4):25-33)。世卫组织在1970年代初发起了一项新的全球努力(Belongia和Naleway,同上)。最后一例天花发生在1977年的索马里(Belongia和Naleway,同上)。因此,消灭天花花了27年时间。

防治脊髓灰质炎的疫苗于1955年获得许可,此前,1954年在美国进行了涉及130万儿童的大规模试验(免疫学和疫苗可预防疾病--粉红书--脊髓灰质炎 - 美国CDC)。在美国,免疫接种开始于1955年(同上)。美国的最后一次爆发发生在1979年(同上)。到1994年,小儿麻痹症在西方国家被消灭了(同上)。因此,在这种情况下,而且仅就西方国家而言,消除小儿麻痹症花了40年时间。

大规模免疫和根除运动不是小事,相反,是复杂的工作(例如世卫组织的 "Aide Mémoire ---------------------------------------")。 确保使用注射疫苗的大规模免疫接种活动的效率和安全").

此外,直到COVID-19大流行,开发一种新的安全疫苗--即也尽可能考虑长期影响--需要10至15年的时间(疫苗的历史 由 费城内科医生学院: “疫苗开发、测试和监管“, 2018年1月).

现在,面对COVID-19大流行病这一具有全新特征的威胁,我们希望该疾病能够迅速消失。我们想回到正常的工作中去。因此,我们急于求成,不顾现实,寄予希望。我们如此匆忙,以至于我们有可能达到海市蜃楼而不是救赎。

确定性和不确定性

在此,我们将考虑我们面临的有关疫苗的各种主要确定性和不确定性。它们构成了我们的框架。

我们把有关疫苗的中期和长期安全性的关键问题放在一边。这个问题无法得到肯定的回答。事实上,人类并不具备给出这种答案所需的时间深度。预防性原则当然应该要求留出时间来考虑安全性。二十一世纪初的全球化、金融化和自由主义的消费主义社会却选择了相反的做法。

确定性。需要注射的次数

如果遵守测试的姿势(剂量的数量和两针之间的时间),已批准的疫苗对严重形式的COVID-19有不同的保护效果。关于2021年开始使用的各种疫苗的细节,可以在各种官方网站上找到,如 世卫组织,在 欧洲药品管理局 (EMA)。

在下面的估计中,我们将不根据疗效来区分疫苗。我们将考虑原始姿势中所需要的两个剂量。事实上,在2021年开始使用的所有COVID-19疫苗都需要进行两次注射。辉瑞和BioNTech。 Moderna, AstraZeneca, 俄罗斯斯普特尼克五号中国的CoronaVac(注意,后者显示了混合的结果,包括低50.4%的有效性,Smriti Mallapaty,"中国COVID疫苗的报告结果喜忧参半--这对大流行病意味着什么?“, 自然界,2021年1月15日)。进一步的研究肯定应包括根据所提供的疫苗类型在疗效方面的变化。

不确定因素

1/ 所需注射之间的延迟

如果增加所需两次注射之间的延迟,我们不知道会发生什么。我们只能做出假设和设想,每一种假设和设想都有不同的可能性。疗效方面可能没有变化,但疗效也可能降低。还可以想象其他不那么令人满意的情况,根据这些情况,人们可能变得更容易受到其他变异体的影响,或者延迟可能有利于变异体的发生。

在这里,我们将考虑,按照实验室的计划,两次注射之间所需的时间不是被拉长,而是被尊重。

2/ 很可能疫苗并不能阻止污染。

我们并不确切地知道疫苗是否能阻止感染。然而,由于大多数疫苗似乎不能阻止无症状类型的COVID-19,那么,即使在接种疫苗后,污染也可能继续存在(例如,EMA,"COVID-19 :Le vaccin rend asymptomatique mais rend-il moins infectieux?山特罗格,2021年1月4日)。

来自以色列的一项研究为我们提供了进一步的迹象,该国家正在对其人口进行大规模的疫苗接种,而辉瑞-生物技术公司的疫苗(克拉里特研究:由于疫苗的作用,冠状动脉的感染率降低了2021年1月13日;Elisabeth Mahase,"Covid-19:来自以色列的报告表明,辉瑞公司的一剂疫苗可能不如预期有效“, 医学杂志 2021;372:n217).接受一剂的60岁以上的人在13天内仍然是易受感染的。然后在第14天和第17天之间,成为感染者的可能性下降了33%。换句话说,注射一针疫苗后,13天后,对COVID-19呈阳性的可能性是没有接种疫苗时的67%。因此,打完一针后,传染的可能性在近两周内保持不变,然后与不接种疫苗相比仍然非常高。

我们没有进一步的迹象表明,在第二剂量之后会发生什么。

疫苗可能会减少感染,但从根本上说,我们还不知道。

因此,就目前而言,已经接种疫苗的人将需要继续戴口罩,并使用保护性的社会距离,至少在达到著名的群体免疫力之前。

因此,如果你的主要兴趣是回到我们在COVID-19大流行之前所知道的全球世界,你需要想一想,由于发达的疫苗,世界上所有国家何时才能达到群体免疫力。因为,就目前而言,考虑到目前的疫苗,在此之前,将不会恢复到 "正常"。

你可能更谦虚--也更愤世嫉俗--只希望看到一些国家,你的国家和这些作为你的主要伙伴的国家--达到群体免疫力。然后你就会开始创造这个国际COVID-19世界,我们看到可能出现的COVID-19安全泡沫(Helene Lavoix,"COVID-19国际秩序的出现",2021年6月15日)。你甚至可以根据他们的卫生状况更换合作伙伴,当然是在一定程度上,由于各种原因你需要特定的国家。

3/ 免疫力

我们对免疫力的了解比我们在2020年1月大流行开始时的了解更多。根据英国NHS进行的一项大型研究,接受过COVID-19的人感染至少5个月的风险降低了83%,无症状感染的几率降低了94%(英格兰公共卫生局,新闻稿,"过去的COVID-19感染提供了一些免疫力,但人们仍然可能携带和传播病毒。",2021年1月14日;V-霍尔等人,"... 大型多中心前瞻性队列研究(SIREN研究),英格兰。2020年6月至11月“, medRxiv 2021.01.13; Heidi Ledford, "COVID再感染是不寻常的--但仍可能有助于病毒的传播“, 自然界,2021年1月14日)。

然而,下一阶段的研究还表明,重新感染的人很可能还能继续感染其他人。

不幸的是,我们不知道用一种病毒变体获得的免疫力是否能保护另一种变体,以及这是否因变体而异。

我们可能希望疫苗诱导的免疫力比自然免疫力更好,但这又是一个未知数。

因此,考虑到这些仍然不完善的知识,如果我们想阻止或更谦虚地说,有把握地控制大流行病,我们需要在5个月内获得群体免疫力。如果可以获得更持久的免疫力,那么达到群体免疫力的时间就可以延长了。

4/ 群体免疫和SARS-CoV-2

如果我们使用世卫组织的定义。

"'群体免疫',也被称为'群体免疫',是指当一个群体通过接种疫苗或通过以前的感染而形成的免疫力而发生的对某种传染病的间接保护。

......疫苗训练我们的免疫系统产生对抗疾病的蛋白质,即所谓的 "抗体",就像我们接触到某种疾病时发生的那样,但关键是,疫苗的作用不会使我们生病。接种疫苗的人受到保护,不会感染有关疾病和传播病原体,从而打破了任何传播链"。

世卫组织,"冠状病毒病(COVID-19)。畜群免疫、锁定和COVID-19",2021年12月31日

因此,考虑到我们所看到的关于免疫和接种疫苗后的污染,这里出现了一个关键的未知数。的确,对于COVID-19来说,自然免疫和疫苗都不能完全打破传播链。阻止传播链的方式的效力似乎是不同的,而且很复杂。

换句话说,考虑到污染没有被疫苗阻止或不完全被阻止,我们是否需要重新措辞呢? 世卫组织的声明 据此,"我们认为至少需要60到70%的人口具有免疫力才能真正打破传播链"?事实上,在SARS-CoV-2的情况下,传播链并没有被打破或不完全被疫苗打破。

如果我们对比一下,比如说预防小儿麻痹症的疫苗,以下是我们从世卫组织网站上看到的,对两种类型的疫苗,即IPV和OPV的对比。

"灭活脊髓灰质炎疫苗(IPV)......可以防止感染,但不能阻止病毒的传播....,口服脊髓灰质炎疫苗(OPV)......在服用三剂OPV后,一个人就会终身免疫,如果再次接触,就不能再将病毒传播给他人。由于这种 "肠道免疫",OPV是在发现爆发时阻止脊髓灰质炎病毒传播的唯一有效武器。"

世界卫生组织欧洲办事处,"脊髓灰质炎(小儿麻痹症)和用于消除它的疫苗--问题和答案",2016年4月8日

只有在已经根除脊髓灰质炎的国家才会越来越多地使用IPV(同上)。

回到COVID-19,我们开发的疫苗是类似的,一切都与IPV相同。因此,对于爆发性疾病来说并不是那么好...

因此,计划中的群体免疫的应用方式是否仍然有效?我们是否可以应用与想象中相同的目标?

我们在下面的粗略评估中仍将使用目前的群体免疫方法,但关键是认为可以寻求不同的方法。

5/ 制造和交付

制造和交付问题,以及物流困难是一个主要的不确定因素。由于存在利益冲突,这一点就更加明显了。例如,我们可能会想,新任总统拜登提倡的美国政策,先是承诺在他的第一个100天内注射1亿支疫苗,然后又表示愿意进一步推动美国的疫苗接种,难道没有也不会对欧洲的交付问题产生直接影响(例如,Josh Wingrove和Mario Parker,"拜登团队将增购2亿剂疫苗,加快疫苗接种速度“, 彭博社,2021年1月26日;Raf Casert,"欧盟要求疫苗制造商履行其承诺“, 美联社,2021年1月25日)。

制造和交付方面的挑战部分地包含在我们下面使用的当前每日疫苗接种率中。当然,还需要进一步的详细研究,以改进估计,精细地确定具体的阻塞点,从而设计出有效的战略和疫苗接种活动。

6/ 疫苗和SARS-CoV-2变种

变种和疫苗的功效

目前注射的一些疫苗可能对某些变种没有效率或没有预期的效率。

似乎英国的变体--被称为20B/501Y.V1,VOC 202012/01,或B.1.1.7系(CDC)并不质疑目前的疫苗,至少是辉瑞和BioNTech、Moderna和AstraZeneca的疫苗。然而,这些测试主要是在以下方面进行的 在试管中.

对于南非的变体--20C/501Y.V2或B.1.351血统来说,情况看起来没有那么好(CDC).例如,Moderna,在 在试管中 测试发现,"样本的中和抗体......对501YV.2的中和效果只有约五分之一到十分之一"(自然新闻, “COVID研究更新Moderna疫苗征服了病毒变体",2021年1月26日更新)。

我们不知道巴西的变种--其中一个被称为P.1(CDC),而另一种变体也可能存在。

另一项由洛克菲勒大学而非疫苗制造商进行的研究,对主要疫苗和各种可能的变异进行了研究,发现 "其中一些中和抗体[注射后产生的]......对变异变体的阻断效果只有三分之一"(同上,2021年1月21日更新)。

在这些不确定性中,我们所知道的是,如果三个已确定的和具有挑战性的变体可以出现,那么其他的也会出现。因此,我们必须将这些出现的情况纳入我们的计划中。例如,变异体出现和流行的速度将是免疫接种活动需要获得的一个关键数据。根据ECDC的数据,英国和南非的变种需要1到4个月的时间来传播和流行。与欧盟/欧洲共同体关注的SARS-CoV-2新变种的传播有关的风险--第一次更新,2021年1月21日)。但是,每年会有多少种变体出现,在哪里出现?

此外,我们可能会想,目前的疫苗在人群中注射的方式和速度是否有可能有利于SARS-CoV2的新变种。我们现在处于经典的行动-反应动态中。

注射多种疫苗?

如果新版本的疫苗对新变种是必要的,我们不知道接受过 "旧 "疫苗的人的免疫系统会发生什么。他们能接受新疫苗吗?会有危险吗?它是否有效?长期的副作用会是什么?人们的系统可以安全地处理多少次不同的注射和多久一次?

制造方面的挑战增加

开发ARN信使疫苗的公司可能声称,如果需要,他们可以迅速改变配方,以适应新的变体。然而,这意味着扔掉已经生产的剂量,从头开始制造一切。因此,制造方面的挑战就更大了。

正如Moderna所建议的那样,制造助推器可能是一条出路,但前提是这是一种足够有效的方法(自然界,1月26日,同上)。

多久才能获得群体免疫力?

现在我们有了所有这些不确定因素,让我们看看为不同国家的人口接种疫苗以获得群体免疫力所需的时间。

使用"我们的数据世界。冠状病毒(COVID-19)疫苗接种",考虑到累计接种和目前的每日接种率,我们得到了达到群体免疫力所需的月数。我们研究了群体免疫力的三种假设:70%、75%和80%,以考虑由变种引起的潜在变化。

达到COVID-19的群体免疫力所需的月数--使用 每日接种疫苗 - 7天滚动平均数 2021年1月25/26日 - 数据来自:"我们的数据世界。冠状病毒(COVID-19)疫苗接种

顺便说一下,从上面的图表中可以看出,人口的数量很重要。除了英国和美国之外,情况最好的国家也是那些人口较少或较小的国家。然而,世界必须付出的代价是看到美国能够相对迅速地给其人口接种疫苗,这一点需要加以思考。

然而,按照目前的速度,即假设没有供应问题,并考虑到上述所有的不确定性,只有以色列和阿联酋能在6个月内达到群体免疫力。英国将不得不等待8至10个月,而美国将需要13至16个月才能达到群体免疫力。这一点在下图中更容易看到,放大后的图只关注24个月。

达到COVID-19的群体免疫力所需的月数--使用 每日接种疫苗 - 7天滚动平均数 2021年1月25/26日 - 以24个月为重点 - 数据来自:"我们的数据世界。冠状病毒(COVID-19)疫苗接种

如果免疫力在6个月后下降,或者在疫苗接种运动开始后的6个月内出现能击败现有疫苗的新变种,那么按照目前的接种率,除了以色列和阿联酋之外,所有国家的努力都将化为乌有。他们很可能不得不重新开始一切,没有时间喘息。那些已经达到免疫力的国家将有一段时间过着正常的生活,直到他们也不得不开始为所有人接种疫苗。

此外,要看到变种停止出现,那么我们就需要在全球范围内停止传染,并在全球范围内看到群体免疫的出现。我们显然离这个目标更远了。因此,很可能,新的变种将继续出现。因此,我们处于一个恶性循环中,无法阻止传染会增加出现变种的可能性,这反过来又降低了我们阻止传染的能力。

如果破坏性变体每六个月出现一次,那么每天的疫苗接种率就必须大大增加,以达到对一个变体的群体免疫。

如果我们没有找到能够阻止传染的疫苗,如果每六个月就出现新的变种,那么我们可能会发现自己处于下图所示的情况。我们可能不得不永远每天为数量惊人的人接种疫苗,或者说直到找到更好的解决方案。


为了达到COVID-19 6个月的群体免疫力,每天需要永远接种的人数 - 数据来自:"我们的数据世界。冠状病毒(COVID-19)疫苗接种

仅就疫苗而言,社会的成本将是相当大的。所需的后勤和组织工作也可能涉及深刻的变化。

这样看来,以目前的方法,考虑到SARS-CoV2的变种、现有疫苗的特异性以及所有已知的不确定性,我们可能无法接近找回以前的生活。

如果我们不希望我们的希望化为海市蜃楼,我们需要进一步进行战略创新,用其他措施来补充疫苗接种,等待更好、更有效的疫苗被发现。

进一步的详细参考

V Hall, S Foulkes, A Charlett, A Atti, EJM Monk, R Simmons, E Wellington, MJ Cole, A Saei, B Oguti, K Munro, S Wallace, PD Kirwan, M Shrotri, A Vusirikala, S Rokadiya, M Kall, M Zambon, M Ramsay, T Brooks, SIREN研究组, CS Brown, MA Chand, S Hopkins, "抗体阳性的医护人员比抗体阴性的医护人员的SARS-CoV-2感染率低吗?大型多中心前瞻性队列研究(the SIREN study),英国。2020年6月至11月“, medRxiv 2021.01.13.21249642; doi: https://doi.org/10.1101/2021.01.13.21249642


特色图片。设计者:Jean-Dominique Lavoix-Carli - 照片:Jean-Dominique Lavoix-Carli。 托斯滕森蒙淘宝网 - 公共领域。


由Dr Helene Lavoix (MSc PhD Lond)发布

Helene Lavoix博士伦敦大学博士(国际关系) ,是Red Team Analysis Society的总裁/CEO。她专门研究国际关系、国家和国际安全问题的战略预见和早期预警。她目前的工作重点是乌克兰战争、国际秩序和中国的崛起、行星越轨行为和国际关系、战略预见和预警方法、激进化以及新技术和安全。

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2条评论

  1. 一如既往的出色工作。
    截至05/02更新,可以注意到两个合格的事实,加强了你的分析。
    - 马瑙斯的情况,研究人员估计在6月,该市约有三分之二的人被感染,11月的估计值约为76%,但该市正在经历与第一次类似的第二个流行病高峰;这让人对畜群的不确定性产生怀疑。
    - 专门研究传染病和热带病的儿科医生和生物学家、APHP部门主管和索邦大学教授Renaud Piarroux博士说,疫苗接种的延迟可能 "导致选择某些对疫苗更有抵抗力的病毒株"。

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