Godt et år efter, at de første tilfælde af COVID-19 dukkede op i Kina, leverer massevaccinationsprogrammerne nu en chance for at sætte en stopper for pandemien.
Men på samme tid truer nye virusstammer - hvoraf visse ser ud til at være mere smitsomme end den variant, vi kender kender i dag - med at forpurre bekæmpelsen af sygdommen.
Flokimmunitet er én måde at måle, hvor effektive vores bestræbelser i at bekæmpe virussen.
I løbet af en epidemi bliver mange smittet, og de personer, som overlever, bliver almindeligvis immune.
Inficerede mennesker kommer i stigende grad i kontakt med immune personer, snarere end personer, der stadig er modtagelige over for sygdommen og smitte.
Ligesom en skovbrand, der løber tør for tørt træ, stopper epidemien med at vokse for så at begynde at svinde ind, når vi har opnået flokimmunitet.
Modstand over for sygdommen kan også opnås gennem vaccination, som supplerer niveauet af naturlig immunitet.
Modeller kan måle flokimmunitet
Matematiske modeller kan hjælpe os med at sammenholde niveauet af flokimmunitet med sygdomsspredningens hastighed.
Hvor stor en procentandel af befolkningen, som skal være immune, før vi opnår flokimmunitet, afhænger af reproduktionstallet 'R', også kaldet kontakttallet (tidligere refereret til som 'smittetrykket'), som er et mål for, hvor mange personer én smittet person i gennemsnit selv vil smitte.
Vi kan opnå flokkeimmunitet, enten ved at:
- vente på at smitten arbejder sig igennem store dele af samfundet
- reducere R (kontakttallet) ved hjælp af påbuddet om social distancering
- eller ved at vaccinere en tilstrækkelig andel af befolkningen
Hvis vi ikke tøjler epidemien, er der fare for, at den tvinger sundhedsvæsenet i knæ med mange dødsfald som følge.
Omvendt har nedlukningen af samfundet store økonomiske, sociale og psykiske konsekvenser, så derfor håber vi selvfølgelig, at vaccinationsprogrammerne vil sætte en mere effektiv stopper for epidemien.
\ Om Forskerzonen
Denne artikel er en del af Videnskab.dk’s Forskerzonen, hvor forskerne selv formidler deres forskning, viden og holdninger til et bredt publikum – med hjælp fra redaktionen.
Forskerzonen bliver udgivet takket være støtte fra Lundbeckfonden. Forskerzonens redaktion prioriterer indholdet og styrer de redaktionelle processer, uafhængigt af Lundbeckfonden. Læs mere om Forskerzonens mål, visioner og retningslinjer her.
Tre afgørende faktorer afgør, hvor mange de skal vaccineres
Men hvor mange personer skal vaccineres for at stoppe spredningen af sygdom?
Det afhænger af af tre faktorer:
- Hvor smitsom er virusstammen?
- Hvor effektiv er vaccinen?
- I hvor høj grad er vi fortsat parate til at leve med lockdown-foranstaltningerne?
Ifølge modelforudsigelser, der skal afdække, hvor succesfulde vaccinationsprogrammernes er, afhænger dette af, om vaccinen er i stand til at begrænse overførsel af virussen - ikke bare forhindre, at vi bliver syge.
Men vi ved stadig ikke, om de COVID-vacciner, der på nuværende tidspunkt er godkendte, stopper smitteoverførslen.
Antal vaccinationer afhænger af kontakttallet R
Vi kan forsætte med meget strenge social distancerings-påbud på ubestemt tid, så R-tallet ender på under 1, hvilket betyder, at antallet af nye smittetilfælde er faldende.
I så tilfælde har vi ikke brug for vaccinationsprogrammerne (punkt A på grafen herunder).
Men i det øjeblik, foranstaltningerne bliver lempet, vil R-tallet igen bevæge sig op over 1, og epidemien igen begynde at sprede sig.
Hvor hurtigt kan virussen sprede sig?
Alternativt kan vi kombinere en vis nedlukning med udrulning af vaccineprogrammerne (punkt B på grafen).
I dette scenarie vil vi se et fald af smittetilfælde, når 40 procent af befolkningen er immun over for virussen.
Denne strategi er imidlertid afhængig af at holde R-tallet lige over 1. Sygdommen ville sandsynligvis vende tilbage, så snart yderligere lempelser bliver indført.
Men da vi ønsker en tilbagevenden af vores liv med aktiviteter og frihed uden social distancering, skal vaccinationsniveauet være meget højere, under hensyntagen til hvor hurtigt virussen kan sprede sig uden yderligere kontrol.
74 procent af befolkningen skal vaccineres
Et pålideligt estimat af spredningshastigheden for den første variant af coronavirussen SARS-CoV-2 i løbet sf epidemiens første faser er kontakttallet R = 3.
Med andre ord smitter hver smittet person i gennemsnit tre andre personer.
Det tilsvarende flokimmunitetsniveau for en R-talsværdien er 67 procent, så hvis vi går ud fra en vaccineeffektivitet på 90 procent, er vi nødt til at vaccinere 74 procent af befolkningen (punkt markeret med C på grafen) for at stoppe virussen i at sprede sig.
Ændrer nye varianter af coronavirus på R-talsværdien?
Hvordan ændrer fremkomsten af de nye varianter af coronavirus denne værdi?
Vi ved ikke med sikkerhed, hvor hurtigt de nye virusstammer ville have spredt sig, hvis vi ikke havde indført de forskellige påbud og foranstaltninger.
Evidens indikerer, at den britiske variant er 30-50 procent mere smitsom end den oprindelige coronavirus - måske endda helt op til 70 procent mere smitsom.
Hvis vi går ud fra 50 procent, stiger det nødvendige vaccinationsniveau til 86 procent (punkt D).
En endnu højere andel skal immuniseres, hvis vi ønsker at skubbe virussen til kanten af udryddelse eller for at beskytte mod en potentiel undervurdering af spredningshastigheden.
Er det muligt at nå så højt niveau af beskyttelse?
Men er det overhovedet muligt at opnå så højt et niveau af beskyttelse?
Hvis en vaccine kun er 50-70 procent effektiv, som Oxford- og Sinovac-vaccinerne ser ud til at være, er det det højeste niveau af flokimmunitet, der kan opnås, hvis alle bliver vaccineneret.
Selv med Pfizer- og Moderna-vaccinernes høje effektivit vil det være meget vanskeligt at vaccinere knap 90 procent af befolkningen, da ikke alle kan eller ønsker at blive vaccineret.
På den anden (positive) side leverer tidligere COVID-infektion stadig god beskyttelse mod gen-infektion, så vi kan sandsynligvis regne med, at næsten 20 procent af befolkningen har opnået naturlig immunitet (i nogle lande, red.).
Kan manipulere kontakttallet gennem nedlukning
Niveauet af flokimmunitet afhænger af kontakttallet R, som vi til en vis grad kan manipulere gennem nedlukning.
Hvis vi kan holde R-tallet på lige over 1, kan udryddelse af sygdommen opnås, selv gennem et lavere vaccinationsniveau.
Men det, der virkelig er behov for, er en sammenhængende langsigtet plan, som omfatter både hurtig udrulning af vaccinationsprogrammerne og fortsat social distancering og testning.
Adam Kleczkowski har modtaget støtte fra BBSRC, NSF, Academy of Medical Sciences og Skotlands regering. Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.
