Hva er flokk immunitet?

Herdimmunitet beskriver punktet der en befolkning er tilstrekkelig immun mot en sykdom til å forhindre dens sirkulasjon. Forskere ved University of Manchester myntet først begrepet i 1923, for å beskrive hvordan en hel flokk med dyrepersoner (i så fall mus) kunne bli immun mot en sykdom selv om ikke alle medlemmer av flokken hadde blitt immunisert.

Utbredt vaksinasjon er den mest pålitelige måten å oppnå flokk immunitet mot. "Hele konseptet med flokkunimmunitet oppsto fra spørsmålet: Hvor mange mennesker trenger du å vaksinere i en befolkning for å utrydde en sykdom," sa Paul Hunter, professor ved University of East Anglia i Storbritannia og medlem av Verdens helseorganisasjons infeksjonsforebyggende utvalg.

Men å oppnå flokkunimmunitet er ofte mer komplisert enn det, og det er ikke alltid mulig - spesielt når det gjelder det nye coronavirus som forårsaker COVID-19, som det ikke er noen vaksine for. "Herdimmunitet involverer en rekke faktorer utover selve viruset," sier Gregory Poland, direktør for Mayo Clinic's Vaccine Research Group.

I slekt: Når vil en COVID-19-vaksine være klar?

Hvordan flokkerimmunitet måles

Det er relativt enkelt å beregne hvor mange som trenger å være immun mot en sykdom for å slutte å infisere befolkningen ytterligere. For det første bestemmer forskere patogenens R0 (uttales R-intet), en variabel som estimerer gjennomsnittlig antall mennesker ett smittsomt individ vil smitte basert på de iboende egenskapene til patogenet. Det er viktig å merke seg at R0 ikke er satt i stein. Et mer presist tall, Rt, fanger opp antallet tilfeller som forventes per person etter hvert som et utbrudd utvikler seg og forholdene endrer seg over tid som svar på utbruddet. Men med det formål å beregne terskelen som er nødvendig for flokk immunitet, begynner epidemiologer med R0.

Ebola-utbruddet i 2014 hadde en R0 på omtrent to, noe som betyr at en smittsom ebolapasient smittet to andre i gjennomsnitt, rapporterte NPR. For meslinger er tallet nærmere 15. Selv om det er for tidlig å vite det, mistenker forskerne R0 for viruset som forårsaker COVID-19 er omtrent tre, ifølge Centers for Disease Control and Prevention..

I slekt: De 12 dødeligste virusene på jorden

Sykdommer med tilsynelatende lave R0-verdier er fortsatt i stand til raskt å spiral ut av kontroll, forutsatt at de til og med er litt over en. "Hvis vi antar at R0 for COVID-19 er tre, betyr dette at du, for hvert tilfelle, vil ende opp med tre sekundære saker," fortalte Hunter. "Det er en, tre, ni, 27 og så videre."

Nøkkelen til å oppnå flokkunimmunitet er å føre en sykdoms R0 (eller, når oppdatert informasjon blir tilgjengelig, Rt) til en. Ettersom individer blir immun mot et patogen, enten gjennom vaksinasjon eller naturlig immunitet oppnådd etter å ha kommet seg etter sykdommen, forventes det at et tilfelle smitter færre og færre individer i denne befolkningen. For meslinger (R0 = 15) starter hjordimmunitet når 14 av 15, eller omtrent 93% av individene er immun. For COVID-19 vil sannsynligvis to av tre (ca. 66%) være tilstrekkelig.

"Med et veldig smittsomt patogen trenger du nær 100% av befolkningen som er vaksinert," sa Hunter. "Med COVID-19, gitt at dens R0 er et sted mellom to og tre, hvis vi kunne få to tredjedeler av befolkningen immunisert, tror jeg at vi ville ha det bra."

Hvordan oppnå flokk immunitet

Når forskere snakker om flokkunimmunitet, er det nesten alltid i sammenheng med vaksiner. "Herdimmunitet ville veldig være målet med et [COVID-19] vaksineprogram," fortalte Danny Altmann, professor i immunologi ved Imperial College London. "Dette er grunnen til at vaksinekandidater må evalueres og sammenlignes rolig og objektivt. Vi trenger de som er immunogene [produserer en immunrespons], beskyttende, trygge og gir et vedvarende nivå av respons."

Men det er en annen måte å oppnå flokk immunitet på. Hvis det aktuelle patogenet forårsaker livslang immunitet hos dem det smitter, og får spre mer eller mindre ukontrollert, vil infeksjonsraten øke eksponentielt og deretter naturlig flate, avta og forsvinne etter hvert som flere mennesker fanger sykdommen, blir friske og blir immun mot reinfeksjon - alt uten å introdusere en vaksine.

Denne metoden er imidlertid langt mindre pålitelig av to grunner.

For det første fungerer det bare i en relativt lukket populasjon der nye, ueksponerte individer ikke stadig kommer for å skaffe fôr til sultne patogener. Selv isolerte samfunn er ikke helt sikre mot denne risikoen, fordi "barn ikke er født med immunitet," sa Hunter. "Mange sykdommer som vi kan forvente å dø ut på grunn av immunitet mot flokker, forblir rundt fordi det er akkurat nok nyfødte som kommer inn i befolkningen til å holde sykdommen i gang."

I slekt: 5 farlige myter om vaksiner

For det andre tar flokk immunitet ved ervervet infeksjon bare tak hvis en tilstrekkelig del av befolkningen faktisk får sykdommen. Dette er ikke en forgone konklusjon, og er nesten absolutt ikke tilfelle med COVID-19, ifølge foreløpige data fra berørte europeiske land og en studie fra Spania publisert juli 2020 i tidsskriftet The Lancet. Tallene antyder at til tross for alvorlige tap, smittet det nye coronavirus bare en brøkdel av befolkningen - langt under terskelen for flokk immunitet. "Sverige har hatt mange infeksjoner, mange dødsfall og oppnådd ikke flokkunimmunitet. Spania og Italia oppnådde heller ikke flokkunimmunitet, og undersøkelser viser at antallet immunitet i disse landene kanskje er 15%," sa Polen.

Og selv om det er fristende å anta at når en person har kommet seg etter COVID-19, de er immun mot fremtidig infeksjon, antyder studier i økende grad at dette ikke kan være tilfelle.

"Vi ser disse 'COVID-partiene', med folk som tenker 'Jeg vil gå, bli smittet og være over det,' la han til. "Utover dumheten i å utsette deg for en potensielt dødelig sykdom, er det en ignorant tilnærming som forutsetter en sannhet som sannsynligvis ikke er der - når den først er infisert, immun."

Besetningsimmunitet fungerer ikke alltid

Ingrediensene for å oppnå flokkunimmunitet er naturlig forstått. "Du vil ha en sykdom som garantert gir robust immunitet med stort sett asymptomatisk spredning, og har en lav R0," fortalte Altmann. Men selv om R0 er relativt høy, og de fleste pasienter er symptomatiske, er fortsatt flokkimmunitet mulig med en effektiv vaksine, og et vaksineprogram som immuniserer befolkningen i massevis. "Tenk på de store suksesshistoriene til vaksinering mot folkehelsen: Kopper og polio, begge helt på grunn av massive, vedvarende vaksineprogrammer med enkle, svært effektive vaksiner," sa han..

Robust immunitet er nødvendig for å sikre at de som blir immun, blir på den måten lenge nok til at patogenet dør ut. Asymptomatisk spredning hjelper, fordi det betyr at færre mennesker sannsynligvis vil dø mens befolkningen venter på at flokkerimmunitet skal ta tak - og øker sannsynligheten for at det vil være nok overlevende til å påvirke flokkens immunitet i utgangspunktet. En lav R0, selvfølgelig, senker linjen for hvor mange individer som trenger å være immun før vi ser infeksjonshastigheten flate og avta.

I slekt: Hvor sikre er vaksiner? Her er tallene.

Ikke desto mindre oppnår noen sykdommer som tilsynelatende sterke kandidater for flokkunimmunitet, ikke helt. Til tross for utbredt infeksjon og vaksinering, har for eksempel vannkopper aldri blitt fullstendig utryddet fra befolkningen. Det er fordi viruset som forårsaker vannkopper forblir latent i nerverøttene til de som er smittet av det, selv etter at de har kommet seg og fått immunitet mot sykdommen. Når en gang infiserte individer blir eldre, svekkes immunforsvaret og viruset kan reaktiveres og forårsake helvetesild, som igjen kan føre til vannkopper.

"Du har kanskje utryddet vannkopper i et lite øysamfunn, men så får bestemors noen et angrep av helvetesild og i løpet av noen uker får alle barn på øya vannkopper," sa Hunter. "Du har oppnådd flokkunimmunitet, og [det ser ut] viruset har dødd ut, men det venter faktisk på å komme ut." Lignende fenomener er observert med tuberkulose, ifølge WHO.

Vaksineindusert flokkunimmunitet kan også svikte når en vaksine bare resulterer i kortvarig immunitet i en befolkning. Kikhoste og kusma dukket opp nylig lenge etter at vaksineprogrammer ble antatt å ha utryddet disse sykdommene, og studier antyder at selv om vaksine-overholdelse spilte en rolle, utbruddene delvis skyldtes at vaksinene mistet effektiviteten over tid. "De siste årene har vi hatt både kikhoste og kusmautbrudd, og de har først og fremst resultert av avtagende immunitet over tid," sa Polen.

Er flokk immunitet mulig for COVID-19?

Med en effektiv vaksine er det mulig at vi kan oppnå flokk immunitet og avslutte COVID-19-pandemien. Men vanlige booster-skudd vil sannsynligvis være nødvendig, siden tidlige data fra gjenopprette pasienter antyder at det nye coronavirus bare gir noen få måneder eller år immunitet.

"Vi vet at antistoffer to eller tre år etter en infeksjon blir uoppdagelige hos pasienter med SARS, MERS og sesongmessige koronavirus, så dette er ingen overraskelse," sa Polen. "Ideen om at jeg skal få en vaksine og være permanent immun slik det skjedde med meslinger, røde hunder, kopper eller polio, er rett og slett ikke sant i dette tilfellet," la han til.

I slekt: Slik kan COVID-19-pandemien spille ut de neste to årene

- Lær mer om hva besetningsimmunitet er og hvordan det kan være mulig med COVID-19, fra Johns Hopkins University.

- Se denne korte animasjonen om hvordan flokkunimmunitet fungerer, fra Royal College of Pathologs.

- Les mer om hvordan vaksiner fremmer flokkunimmunitet, fra Vaccines.gov.

Uten vaksine er det imidlertid usannsynlig at COVID-19 gir naturlig flokkdighetsimmunitet fordi infeksjonshastighetene ikke engang er i nærheten av prosentene som trengs for å bringe R0 ned til en. "Den spanske studien antyder at selv nå har færre enn 10% av spanjolene hatt infeksjonen," sa Hunter. "Du vil trenge 10 eller 15 ganger så mange tilfeller - og dødsfall - før du ville komme til flokk immunitet." Det kan ta måneder eller år å nå denne terskelen, og da kunne mange av de som fikk sykdommen miste immuniteten uansett - og sette grunnlag for gjeninfeksjon og en annen syklus av sykdom og tap.

Den nøkterne takeawayen er at det vil kreve større størrelsesordener mer blodbad enn vi allerede har sett for å til og med nærme oss muligheten for flokkimmunitet som naturlig oppstår for COVID-19, hvis det i det hele tatt er mulig. "Du kan tåle en fryktelig pandemi på et nivå som ødelegger samfunnsinfrastruktur med en massiv dødstall, og fremdeles ikke oppnår flokk immunitet," sa Altmann.