Wissenschaftler untersuchen die Vermischung von Ungeimpften und Geimpften und die Auswirkungen auf die Übertragung von SARS-CoV-2

Eine kürzlich veröffentlichte Studie in der Zeitschrift der Kanadischen Ärztevereinigung (CMAJ) untersuchten die Auswirkungen der Vermischung ungeimpfter und geimpfter Populationen auf die Übertragung der Coronavirus-Krankheit 2019 (COVID-19).

Studien: Auswirkungen der Bevölkerungsvermischung zwischen geimpften und ungeimpften Subpopulationen auf die Dynamik von Infektionskrankheiten: Auswirkungen auf die Übertragung von SARS-CoV-2. Bildnachweis: GoodStudio / Shutterstock

Hintergrund

Während der Pandemie des schweren akuten respiratorischen Syndroms Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) war die Geschwindigkeit, mit der COVID-19-Impfstoffe entwickelt wurden, beeindruckend. Obwohl die ungleiche weltweite Verteilung von SARS-CoV-2-Impfstoffen und das Auftauchen immunevasiver Virusvarianten eine Bedrohung für die Wirksamkeit von Impfstoffen darstellten, haben die COVID-19-Impfstoffe mehrere Leben gerettet.

Die Anti-COVID-19-Impfstimmung, die teilweise durch koordinierte Desinformationskampagnen angeheizt wird, hat in mehreren Ländern zu einer geringen Impfaufnahme geführt, was nachteilige wirtschaftliche und gesundheitliche Auswirkungen hat. Obwohl die Option, die Impfung zu verweigern, manchmal als Wahlfreiheit des Einzelnen bezeichnet wird, übersehen solche Argumente die möglichen Nachteile für die größere Gemeinschaft, die sich aus einer geringen Impfaufnahme ergeben.

Es wird vorausgesagt, dass die Nichtimpfung die Krankheitsübertragung unter nicht geimpften Subpopulationen erhöht. Da Infektionskrankheiten jedoch übertragbar sind, erhöht die Nichtimpfung auch das Risiko für geimpfte Gruppen, wenn Impfstoffe nur einen teilweisen Schutz bieten. Da SARS-CoV-2 außerdem über die Luft übertragen wird, ist eine physische Vermischung von Personen aus geimpften und ungeimpften Kohorten über kurze Entfernungen für die Übertragung der Krankheit zwischen den Gruppen nicht erforderlich.

Über das Studium

Das Ziel der vorliegenden Studie war es zu bewerten, wie sich die Vermischung von COVID-19-ungeimpften und geimpften Personen auf das Risiko einer SARS-CoV-2-Infektion bei den geimpften Personen auswirkte.

Die Forscher erstellten ein einfaches anfälliges – infektiöses – wiederhergestelltes Kompartimentmodell von COVID-19 mit zwei korrelierten Subpopulationen: geimpfte und ungeimpfte Personen. Um die Auswirkungen des Zusammenspiels zwischen diesen beiden Populationen besser zu verstehen, replizierten die Forscher die Interaktion zwischen geimpften und ungeimpften Subpopulationen in einer im Wesentlichen geimpften Gemeinschaft.

Das Team stellte eine Vielzahl von Mischungsmustern zwischen geimpften und ungeimpften Kohorten fest, die von zufälliger Mischung bis hin zu vollständiger Assortativität (Gleich-mit-Gleich-Mischung) reichten, bei der Menschen nur mit denen interagieren, die einen identischen Impfstatus hatten. Die Forscher untersuchten die Dynamik einer Epidemie innerhalb jeder Untergruppe und in der gesamten Bevölkerung. Sie verglichen die Beiträge der Subpopulationen mit dem Ausmaß der Epidemie und den Risikoschätzungen. Dann analysierten sie den Einfluss der Mischung ungeimpfter und geimpfter Probanden auf die prognostizierte Krankheitsdynamik.

Ergebnisse

Die Studienergebnisse zeigten, dass das vorliegende Modell trotz seiner Einfachheit eine grafische Darstellung der Annahme liefert, dass selbst bei hocheffizienten COVID-19-Impfstoffen und hoher Durchimpfungsrate ein erheblicher Prozentsatz neuer Fälle bei geimpften Personen auftreten wird. Dies deutete darauf hin, dass eher Raten als absolute Zahlen die angemessene Metrik für die Aussage über die Wirkung von Impfungen waren. Die Forscher fanden jedoch heraus, dass das Ausmaß, in dem sich Menschen unterschiedlich mit Menschen mit ähnlichem Impfstatus beschäftigen, die Krankheitsdynamik und das Risiko bei Menschen, die sich für eine Impfung entscheiden, signifikant beeinflusste.

Einfluss der Mischung zwischen geimpften und ungeimpften Teilpopulationen auf den Beitrag zum Risiko und die endgültige Größe der Epidemie für (A) unterschiedliche Reproduktionszahlen und (B) die Wirksamkeit des Impfstoffs.  Beide Panels zeigen die Auswirkungen einer zunehmenden Vermischung von Gleichen mit Gleichen auf die Ausbruchsgröße in der geimpften Subpopulation und den kontaktbereinigten Beitrag zum Infektionsrisiko bei geimpften Personen durch ungeimpfte Personen (().  Mit zunehmender Like-with-Like-Mischung (η) nimmt die Angriffsrate bei geimpften Personen ab, aber ψ steigt.  Diese Beziehung wird über eine Reihe von (A) anfänglichen Reproduktionszahlen und (B) Wirksamkeit des Impfstoffs gesehen.  Diese Effekte sind bei niedrigeren Reproduktionszahlen ausgeprägter und werden abgeschwächt, wenn Impfstoffe weniger wirksam werden.  Wir verwendeten eine Basisfallschätzung von 6 für die Reproduktionszahl in der Sensitivitätsanalyse zur Impfstoffwirksamkeit und eine Basisfallschätzung für die Impfstoffwirksamkeit von 0,8 in der Sensitivitätsanalyse für R.

Einfluss der Mischung zwischen geimpften und ungeimpften Teilpopulationen auf den Beitrag zum Risiko und die endgültige Größe der Epidemie für (A) unterschiedliche Reproduktionszahlen und (B) die Wirksamkeit des Impfstoffs. Beide Panels zeigen die Auswirkungen einer zunehmenden Vermischung von Gleichen mit Gleichen auf die Ausbruchsgröße in der geimpften Subpopulation und den kontaktbereinigten Beitrag zum Infektionsrisiko bei geimpften Personen durch ungeimpfte Personen ((). Mit zunehmender Like-with-Like-Mischung (η) nimmt die Angriffsrate bei geimpften Personen ab, aber ψ steigt. Diese Beziehung wird über eine Reihe von (A) anfänglichen Reproduktionszahlen und (B) Wirksamkeit des Impfstoffs gesehen. Diese Effekte sind bei niedrigeren Reproduktionszahlen ausgeprägter und werden abgeschwächt, wenn Impfstoffe weniger wirksam werden. Wir verwendeten eine Basisfallschätzung von 6 für die Reproduktionszahl in der Sensitivitätsanalyse zur Impfstoffwirksamkeit und eine Basisfallschätzung für die Impfstoffwirksamkeit von 0,8 in der Sensitivitätsanalyse für R.

Das zufällige Mischen von geimpften mit ungeimpften Personen senkte die SARS-CoV-2-Angriffsraten in der letzteren Kohorte, indem es als Virusübertragungspuffer fungierte. Darüber hinaus war die Wahrscheinlichkeit einer Infektion unter allen Mischmodellen bei ungeimpften Personen signifikant höher als bei geimpften Personen. Ungeimpfte Teilnehmer trugen nach Anpassung der Kontaktzahl überproportional zum Infektionsrisiko bei. Die Autoren beobachteten, dass ungeimpfte Personen geimpfte Personen mit einer höheren Rate infizierten als die allein auf den Kontaktzahlen basierenden vorhergesagten Werte.

Die COVID-19-Angriffsraten bei geimpften Personen gingen von 15 % auf 10 % zurück, als die Gleich-mit-Gleich-Mischung zunahm, und stiegen bei ungeimpften Personen von 62 auf 79 %. Dennoch stieg der kontaktgesteuerte Risikobeitrag bei Geimpften aus der Interaktion mit Ungeimpften. Da dieser übermäßige Risikobeitrag nicht durch eine hohe Gleich-mit-Gleich-Mischung behoben werden konnte, wird die Vorstellung, dass Impfungen eine persönliche Entscheidung waren, untergraben und solide öffentliche Maßnahmen unterstützt, die darauf abzielen, die Impfstoffaufnahme zu erhöhen und den Zugang zu öffentlichen Bereichen für ungeimpfte Personen zu beschränken. Die Forscher erwähnten auch, dass regulatorische und rechtliche Instrumente zur Kontrolle von Praktiken und Verhaltensweisen, die die Öffentlichkeit gefährden, über übertragbare Infektionskrankheiten hinausgehen, wie etwa Rauchverbote an öffentlichen Orten.

Die Forscher stellten fest, dass bei schwacher Impfeffizienz die Gleich-mit-Gleich-Mischung im Rahmen der Immunumgehung, die bei der kürzlich aufgetauchten SARS-CoV-2-Omicron-Variante gezeigt wurde, weniger Schutz bot. Diese Entdeckung unterstreicht den dynamischen Charakter der Pandemie und die Notwendigkeit einer verantwortungsvollen Anpassung der Politik, wenn sich die Art der Krankheit und die Schutzwirkung von Impfungen ändern.

Schlussfolgerungen

Zusammenfassend zeigte die vorliegende Arbeit, dass, obwohl das Risiko, während einer schweren Pandemie nicht geimpft zu werden, hauptsächlich die ungeimpften Menschen tragen, ihre Entscheidungen die Wahrscheinlichkeit einer Virusinfektion unter den Geimpften in einem Maße beeinflussen, das in keinem Verhältnis zur Anzahl der ungeimpften Personen steht Gemeinschaft. Die Autoren erwähnten, dass ungeimpfte Personen einem Risiko ausgesetzt sind, das nicht als eigennützig angesehen werden kann.

Darüber hinaus müssen die Bedenken hinsichtlich Gleichheit und Gerechtigkeit für Personen, die sich für eine Impfung entscheiden, und für Personen, die sich gegen eine Impfung entscheiden, bei der Gestaltung der Impfpolitik berücksichtigt werden. Aufgrund des breiten Spektrums an Sensitivitätsanalysen können die aktuellen Ergebnisse für zukünftige Bewertungen verwendet werden, wenn neue SARS-CoV-2-Varianten auftreten und neue Impfstoffpräparate verfügbar werden, da sie die Schutzdauer der Impfung veranschaulichen.

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