COVID-19: การประเมินภูมิคุ้มกันฝูงและการป้องกันวัคซีน

ภูมิคุ้มกันหมู่สำหรับ Covid-19 กล่าวกันว่าจะทำสำเร็จเมื่อ 67% ของ ประชากร is ภูมิคุ้มกัน ไป ไวรัส ผ่านการติดเชื้อและ/หรือการฉีดวัคซีน ในขณะที่เชื้อโรคยังคงมีลักษณะเฉพาะ (ไม่กลายพันธุ์) ตลอดการแพร่เชื้อในประชากรที่มีลักษณะเฉพาะดี ในกรณีของการติดเชื้อ SARS CoV-2 การบรรลุภูมิคุ้มกันหมู่เป็นสิ่งที่ท้าทายเนื่องจากการเกิดขึ้นของความกังวลรูปแบบใหม่ (VoC) ซึ่งทำให้ VoC ไม่ตอบสนองต่อแอนติบอดีที่สร้างขึ้นเพื่อต่อต้านสายพันธุ์ต้นกำเนิด ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าอิสราเอลอาจได้รับภูมิคุ้มกันหมู่เนื่องจากมีประชากรถึง 67.7% ที่มีภูมิคุ้มกันในขณะที่สหราชอาณาจักรmmune ประชากร 53.9% และของสหรัฐอเมริกาคือ 50.5% แม้ว่าอัตราการติดเชื้อในบราซิลจะสูงขึ้นในช่วงแรก แต่ภูมิคุ้มกันหมู่ยังไม่ถึง สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าประชาชนควรปฏิบัติตามมาตรการเว้นระยะห่างทางสังคม การล้างมือและการสวมหน้ากากอนามัย ตลอดจนแนวทางการปลดล็อคและการผ่อนปรนข้อจำกัดต่างๆ ควรได้รับการพิจารณาอย่างรอบคอบ เพื่อป้องกันเหตุการณ์ภัยพิบัติใดๆ ที่อาจเกิดขึ้นต่อไป Covid-19. 

เพื่อให้บรรลุสถานการณ์ “ปกติ” โลกอยู่ในช่วงก่อนCovid-19ภูมิคุ้มกันหมู่จำเป็นต้องได้รับการพัฒนาภายในประชากรที่จะทำให้ผู้คนสามารถย้ายออกและเดินเตร่ได้อย่างอิสระเช่นเดิม ภูมิคุ้มกันหมู่สามารถเข้าถึงได้โดยผู้ที่ติดเชื้อไวรัสตามธรรมชาติหรือโดยการฉีดวัคซีนให้กับผู้คนในเปอร์เซ็นต์ที่กำหนด มาดูกันว่าการฉีดวัคซีนและการติดเชื้อร่วมกันสามารถนำไปสู่ภูมิคุ้มกันหมู่และทำให้เรากลับมามีชีวิตอีกครั้งโดยปราศจากหน้ากากอนามัยและการเว้นระยะห่างทางสังคมแบบที่เราเคยใช้ชีวิตเมื่อก่อนได้อย่างไร 

ภูมิคุ้มกันฝูง^{1, 2} หมายถึง การประมาณการว่าต้องฉีดวัคซีนหรือติดเชื้อกี่คน เพื่อให้แน่ใจว่าไวรัสจะไม่แพร่เชื้อสู่คนอีกต่อไป ซึ่งหมายความว่าไม่มีบุคคลที่อ่อนแออีกต่อไปที่จะได้รับการติดเชื้อและแพร่กระจายต่อไป แม้ว่าภูมิคุ้มกันฝูง (P_I, สัดส่วนของประชากรที่มีภูมิต้านทาน) สามารถคำนวณได้จากสูตรทางคณิตศาสตร์อย่างง่าย^{1, 2}, P_I = 1-1/ร_oโดยที่ R_o (“R-naught”) หมายถึงจำนวนผู้ป่วยทุติยภูมิที่เกิดจากการติดเชื้อ หรือเรียกอีกอย่างว่าจำนวนการสืบพันธุ์ขั้นพื้นฐานเมื่อการติดเชื้อเกิดขึ้นโดยไร้ภูมิคุ้มกันวิทยา ประชากร (ประชากรที่ยังไม่ติดเชื้อหรือฉีดวัคซีน) ในกรณีของ SARS CoV-2, R_o ได้ประมาณว่าประมาณ 3 คน ซึ่งหมายความว่าแต่ละคนจะติดเชื้อเฉลี่ย 3 คน^{3, 4}. ในการแทนที่สิ่งนี้ในสูตรข้างต้นเราได้ P_I ตัวเลข 0.67 ซึ่งหมายความว่าหาก 67% ของประชากรติดเชื้อและ/หรือได้รับการฉีดวัคซีนแล้ว ภูมิต้านทานของฝูงจะถึงระดับแล้ว  

นั่นหมายความว่าประเทศอย่างอิสราเอลได้รับภูมิคุ้มกันฝูงเป็น 67.7% (ฉีดวัคซีนเต็มที่ 58.2% และติดเชื้อ 9.5%) ของประชากรในอิสราเอลหรือไม่⁵ มีภูมิคุ้มกัน ในขณะที่ประเทศต่างๆ เช่น สหราชอาณาจักรและสหรัฐอเมริกา จะได้รับภูมิคุ้มกันแบบฝูงเมื่อมีประชากร 67% ที่ติดเชื้อและ/หรือได้รับการฉีดวัคซีน ซึ่งปัจจุบันอยู่ที่ 53.9% (47.3% ได้รับวัคซีนครบแล้ว บวกกับผู้ติดเชื้อ 6.6%) ใน อังกฤษ⁶, และ 50.5% (40.5% ฉีดวัคซีนครบบวก 10% ติดเชื้อ) ในสหรัฐอเมริกา⁷?  

คำถามนี้ตอบยากเพราะคำนวณภูมิคุ้มกันฝูง (P_I) ขึ้นอยู่กับสมมติฐานที่ว่าเชื้อก่อโรคมีลักษณะเฉพาะและแพร่ระบาดในประชากรที่มีคุณลักษณะครบถ้วน น่าเสียดายที่ทั้งคู่ไม่เป็นความจริงในกรณีนี้ เนื่องจากเป็นไวรัสชนิดใหม่ และจำนวนประชากรที่ติดเชื้อต่างกันมาก ความซับซ้อนยิ่งขึ้นด้วยข้อเท็จจริงที่ว่ามีไวรัส SARS CoV-2 สายพันธุ์ใหม่ปรากฏขึ้นในกลุ่มประชากร ซึ่งอาจหรือไม่ตอบสนองต่อวัคซีนในลักษณะเดียวกับไวรัสสายพันธุ์เดิมที่ใช้กับวัคซีนที่ได้รับการออกแบบ ยิ่งไปกว่านั้น ไวรัสสายพันธุ์ใหม่ก็ไม่ได้ส่งผลกระทบต่อทุกประเทศเช่นเดียวกัน ในขณะที่สหราชอาณาจักรส่วนใหญ่มีตัวแปร B.1.1.7 อินเดีย สิงคโปร์ และประเทศอื่น ๆ มีตัวแปร B1.617 บราซิลมีรูปแบบ B.1.351 P.1 และ P.2 ในขณะที่ตะวันออกกลางมีรูปแบบ B.1.351 ใน นอกเหนือจากผู้อื่น นั่นหมายความว่าผู้คนจำนวนมากขึ้นติดเชื้อจากสายพันธุ์ใหม่โดยไม่คำนึงถึงการฉีดวัคซีนป้องกันสายพันธุ์เดิมที่กดดัน R_o เป็นจำนวนที่สูงขึ้น? AR_o ของ 5 จะหมายความว่า 80% ของประชากรควรมีภูมิคุ้มกันเพื่อป้องกันการติดเชื้อเพิ่มเติม อย่างไรก็ตาม ประเทศเหล่านี้ (อิสราเอล สหราชอาณาจักร และสหรัฐอเมริกา) ได้เริ่มปลดล็อกและยกเลิกข้อจำกัดตามข้อเท็จจริงที่ว่าอย่างน้อย 50% ของประชากรของพวกเขาได้รับการฉีดวัคซีนอย่างครบถ้วน ในกรณีของสหราชอาณาจักรและสหรัฐอเมริกาเป็น P . เร็วเกินไป_I ไม่ถึง 67% จากการคำนวณอย่างง่ายด้วยสมมติฐานที่กล่าวข้างต้น? อิสราเอลยังสามารถอวดอ้างว่าได้มาถึงจำนวนนี้แล้ว อย่างไรก็ตาม จำนวนผู้ป่วยในสหราชอาณาจักรในสัปดาห์นี้เพิ่มขึ้น 23.3% (เทียบกับสัปดาห์ก่อนหน้า) โดยมีอัตราการเสียชีวิตเพิ่มขึ้นพร้อมกันด้วย⁶ในขณะที่ในสหรัฐอเมริกามีจำนวนผู้ป่วยลดลง 22% ในสัปดาห์นี้⁷ (เทียบกับสัปดาห์ก่อน) ข้อมูลในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้าจะเป็นตัวกำหนดว่าการตัดสินใจของประเทศเหล่านี้ในการปลดล็อคและยกข้อจำกัดนั้นถูกต้องหรือไม่? 

ด้วยปัจจัยเหล่านี้ทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับความซับซ้อนของไวรัส (สายพันธุ์ต่างๆ) พร้อมกับความหลากหลายของประชากร จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะทำนายค่า P ที่ถูกต้อง_I ตัวเลข. เป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การกล่าวถึงที่นี่เกี่ยวกับอัตราการติดเชื้อในบราซิล ซึ่งเป็นหนึ่งในประเทศที่ได้รับผลกระทบรุนแรงที่สุดในช่วงเริ่มต้นของการติดเชื้อโควิด-19 แม้จะมีเปอร์เซ็นต์ความชุกของเชื้อโดยประมาณสูง (76%)¹¹ ในมาเนาส์และ 70% ในเปรู¹²ทั้งคู่ต่างเห็นคลื่นลูกที่สองที่รุนแรง แม้ว่าส่วนหนึ่งอาจเป็นผลมาจากการผ่อนปรนข้อจำกัดและการเลือกตั้งที่จัดขึ้น แต่ปัจจัยอื่นๆ อีกจำนวนมากก็อาจต้องรับผิดชอบเช่นเดียวกัน หนึ่งอาจเป็นการ overestimation ของ seroprevalence ซึ่งพบว่าเป็น 52.5% ในเดือนมิถุนายน 2020 ประการที่สองอาจเป็นการมาถึงของสายพันธุ์ใหม่และแพร่เชื้อได้ (P.1, P.2, B.1.351, B.1.1.7), แต่ละตัวมีชุดการกลายพันธุ์ที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะของตัวเองซึ่งทำให้เกิดความรุนแรงของโรคสูง ประการที่สาม การมีอยู่ของการกลายพันธุ์เหล่านี้อาจนำไปสู่การหลบเลี่ยงการตอบสนองของภูมิคุ้มกันที่สร้างขึ้นจากความเครียดเดิม¹².  

อีกคำถามหนึ่งเกี่ยวกับประสิทธิภาพของวัคซีนที่มีอยู่ในปัจจุบันในแง่ของการป้องกันที่พวกมันสามารถให้ได้ มีการประเมินโดยเฉลี่ยว่าประสิทธิภาพของวัคซีนในแง่ของการป้องกันการเสียชีวิตอยู่ที่ 72%⁸ ซึ่งหมายความว่ามีโอกาส 28% ที่บุคคลจะเสียชีวิตแม้จะได้รับการฉีดวัคซีนครบถ้วนแล้วก็ตาม (หลังจากรับวัคซีนตามปริมาณที่กำหนด) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Pfizer-BioNTech BNT162b2 มีประสิทธิภาพ 85% หลังจากรับประทานครั้งเดียวในขณะที่วัคซีน Oxford-AstraZeneca ChAdOx1-S มีประสิทธิภาพ 80% หลังจากรับประทานครั้งเดียว⁹. วัคซีนทั้งสองนี้มีผลกับสายพันธุ์ B.1.1.7 เช่นกัน⁹. จุดสำคัญอีกประการหนึ่งที่ต้องจำไว้คือ การฉีดวัคซีนไม่ได้หมายความว่าคุณจะไม่ติดเชื้อจากเชื้อโรค แต่หมายความว่าคุณจะได้รับการปกป้องตามที่กล่าวไว้ข้างต้น และจะมีอาการไม่รุนแรงหรือไม่มีเลย นอกจากนี้ ยังไม่มีหลักฐานว่าภูมิคุ้มกันจากการติดเชื้อและ/หรือวัคซีนป้องกัน SARS CoV-2 จะอยู่ได้นานหรือไม่?¹⁰ ซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องมีการเฝ้าระวังที่เหมาะสม และอาจต้องขยายเวลาโปรแกรมการฉีดวัคซีนหากเป็นกรณีนี้ 

นอกจากความสำเร็จของ ภูมิคุ้มกันฝูง จากจำนวนประชากรโดยการติดเชื้อและโดยอาศัยการฉีดวัคซีนครบถ้วน บุคคลบางคนยังคงมีแนวโน้มที่จะได้รับผลกระทบและประสบความเจ็บป่วยหรือเสียชีวิตจากโรคโควิด-19 สามารถระบุบุคคลดังกล่าวได้โดยใช้บันทึกสุขภาพอิเล็กทรอนิกส์ (EHRs) และให้การดูแลป้องกันที่เหมาะสมตามที่อธิบายไว้¹³. 

โดยสรุป การทำนายภูมิคุ้มกันของฝูงสำหรับ SARS CoV-2 เป็นความท้าทายที่ไม่อาจเอาชนะได้เนื่องจากธรรมชาติของการกลายพันธุ์ที่ได้รับจากไวรัสซึ่งทำให้แพร่เชื้อได้มากขึ้นพร้อมกับประชากรที่ต่างกันที่ติดเชื้อ สันนิษฐานว่าจนถึง R_o เข้าใกล้หรือน้อยกว่า 1 (หมายถึงมีภูมิคุ้มกันฝูง 100%) ประชากรควรยังคงปฏิบัติตามมาตรการ Social Distancing ล้างมือเมื่อทำได้และสวมหน้ากากในที่สาธารณะเพื่อหลีกเลี่ยงการติดโรค ซึ่งหมายความว่าประเทศต่างๆ ควรคิดให้ถี่ถ้วนก่อนตัดสินใจผ่อนคลายข้อจำกัดก่อนที่จะบรรลุภูมิคุ้มกันแบบฝูง 100% (ในด้านที่ปลอดภัยกว่า) เพื่อหลีกเลี่ยงเหตุการณ์ภัยพิบัติที่เกิดจาก COVID-19 มากขึ้น  

***

อ้างอิง 

1. McDermott A. Core Concept: ภูมิคุ้มกันของฝูงเป็นปรากฏการณ์ทางสาธารณสุขที่สำคัญและมักเข้าใจผิด Proc. นัท อคาเด วิทย์. 118 (21), (2021). ดอย: https://doi.org/10.1073/pnas.2107692118 

2. Kadkhoda K. Herd Immunity to COVID-19: Alluring and Elusive, American Journal of Clinical Pathology, 155 (4), 471-472, (2021) ดอย: https://doi.org/10.1093/ajcp/aqaa272 

3. Liu Y, Gayle AA, Wilder-Smith A, Rocklöv J. จำนวนการสืบพันธุ์ของ COVID-19 นั้นสูงกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับ SARS coronavirus เจ ทราเวล เมด. 2020 มี.ค. 13;27(2): taaa021. ดอย: https://doi.org/10.1093/jtm/taaa021 . PMID: 32052846; PMCID: PMC7074654  

4. Billah MA, Miah, M M, Khan M N. จำนวนการสืบพันธุ์ของ coronavirus: การทบทวนอย่างเป็นระบบและการวิเคราะห์เมตาตามหลักฐานระดับโลก กรุณา หนึ่ง 15, (2020). เผยแพร่เมื่อ: พฤศจิกายน 11, 2020. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0242128 

5. กระทรวงสาธารณสุข รัฐบาลอิสราเอล. ข่าวประชาสัมพันธ์ – อิสราเอลยกเลิกข้อจำกัด Coronavirus ทั้งหมด วันที่เผยแพร่ 23.05.2021 ออนไลน์ได้ที่ https://www.gov.il/en/departments/news/23052021-02 

6. Gov.UK – Coronavirus (COVID-19) ในสหราชอาณาจักร ออนไลน์ได้ที่ https://coronavirus.data.gov.uk 

7. CDC ตัวติดตามข้อมูลโควิด – การฉีดวัคซีน COVID-19 ในสหรัฐอเมริกา ออนไลน์ได้ที่  https://covid.cdc.gov/covid-data-tracker/#vaccinations 

8. Jablonska K, Aballea S, Toumi M. ผลกระทบในชีวิตจริงของการฉีดวัคซีนต่อการเสียชีวิตจาก COVID-19 ในยุโรปและอิสราเอล medRxiv (2021) ดอย:https://doi.org/10.1101/2021.05.26.21257844 

9. ประสิทธิผลของวัคซีน Pfizer-BioNTech และ Oxford-AstraZeneca ต่ออาการที่เกี่ยวข้องกับ covid-19 การเข้ารับการรักษาในโรงพยาบาล และการตายในผู้สูงอายุในอังกฤษ: การทดสอบกรณีศึกษาในกลุ่มควบคุมกรณีศึกษาที่เป็นลบ BMJ, 373, (2021) ดอย: https://doi.org/10.1136/bmj.n1088 

10. ภูมิคุ้มกันของ Pennington T H. Herd: สามารถยุติการระบาดของ COVID-19 ได้หรือไม่? จุลชีววิทยาในอนาคต, 16 (6), (2021). ดอย: https://doi.org/10.2217/fmb-2020-0293 

11. Buss LF, Prete CA, Abrahim CM M และคณะ อัตราการโจมตีสามในสี่ของ SARS-CoV-2 ใน Amazon ของบราซิลในช่วงการแพร่ระบาดที่ไม่มีการบรรเทาส่วนใหญ่ ศาสตร์. 371, 288-292, (2020). ดอย: https://doi.org/10.1126/science.abe9728 

12. Sabino E. , Buss L. และอื่น ๆ พ.ศ. 2021 การฟื้นตัวของโควิด-19 ในเมืองมาเนาส์ ประเทศบราซิล แม้จะมีความชุกในโรคสูง (2021). ดอย:https://doi.org/10.1016/S0140-6736(21)00183-5 

13. Estiri H. , Strasser ZH, Klann JG และคณะ การทำนายการเสียชีวิตจาก COVID-19 ด้วยเวชระเบียนอิเล็กทรอนิกส์ npj ตัวเลข เมดิ. 4, 15 (2021). ดอย: https://doi.org/10.1038/s41746-021-00383-x 

***