Odporność zbiorowa w kontekście koronawirusa - co to znaczy?

Szansą na zatrzymanie pandemii jest wytworzenie odporności przeciwko wirusowi SARS-CoV-2, wywołującemu chorobę COVID-19. Wyróżniamy odporność swoistą bierną i czynną, a wśród czynnej - naturalną (po przebyciu choroby) oraz sztuczną (po szczepieniu). Pod koniec 2020 roku w Polsce rozpoczęto szczepienia przeciwko COVID-19. Chcąc zrozumieć sens masowych szczepień, warto zapoznać się z pojęciem odporności zbiorowej oraz jej roli w życiu i zdrowiu społeczeństwa. Czego o odporności zbiorowej możemy uczyć się na przykładzie odry? Od czego zależy skuteczna odporność zbiorowa? Dlaczego szczepionka przeciwko COVID-19 jest bezpieczniejsza niż przebycie zakażenia wirusem SARS-CoV-2?

Odporność zbiorowa - mit czy prawda?

Odporność zbiorowa to ochrona osób nieuodpornionych w wyniku uodpornienia np. poprzez zaszczepienie wysokiego odsetka społeczeństwa. Nazywana jest inaczej odpornością populacyjną, stadną lub grupową. Pojęcie to dotyczy chorób przenoszonych z człowieka na człowieka, więc szczepienia np. przeciwko tężcowi czy kleszczowemu zapaleniu mózgu będą stanowiły tylko ochronę indywidualną osoby, która poddała się szczepieniu. 

Dzięki wysokiemu odsetkowi osób zaszczepionych, ryzyko zachorowania przez osoby niezaszczepione znacząco spada. Przykładowo: jeśli w grupie 100 osób 5 będzie nieuodpornionych na patogen, mogą oni zostać ,,okryci ochronnym płaszczem” przez osoby zaszczepione i uniknąć choroby (tzw. zasada kokonu). Co więcej, nawet jeśli zachorują, patogen nie będzie miał szansy rozprzestrzeniać się dalej, ponieważ nie zaatakuje skutecznie odpornych na niego osób.  Należy pamiętać, że niektóre osoby nie mogą zostać zaszczepione ze względu na wiek (niemowlęta), np. szczepionka na COVID-19 dopuszczona jest do stosowania u osób powyżej 16 roku życia. Inną grupę stanowią osoby, u których ze względów medycznych, szczepienie może być czasowo lub całkowicie przeciwwskazane. Są to osoby:

• z wrodzonymi zaburzeniami odporności,
• z chorobą nowotworową w fazie aktywnej,
• zakażone HIV w fazie objawowego AIDS
• po transplantacjach,
• na lekach immunosupresyjnych
• uczulone na składniki szczepionki lub z silnymi reakcjami alergicznymi po poprzednich szczepieniach.

Masowo prowadzone szczepienia spowodowały, że w 1980 roku Światowa Organizacja Zdrowia ogłosiła wyeradykowanie ospy prawdziwej (całkowite zwalczenie choroby zakaźnej na całym świecie, tzn. wywołujący ją patogen nie występuje w organizmach ludzkich i zwierzęcych, ani żadnych innych elementach środowiska), która przez wieki była przyczyną śmierci wielu milionów ludzi. Kolejnym sukcesem było również wyeliminowanie wirusa polio typu 2 i 3, wywołujących porażenie dziecięce. Ponadto wysoka wyszczepialność na choroby zakaźne takie jak błonica, krztusiec, odra, świnka, różyczka  przyczynia się do zmniejszenia zachorowalności, powikłań i śmiertelności nimi wywoływanych. O tym jak ważną rolę pełni odpowiedni próg odporności zbiorowiskowej można przekonać się na podstawie obserwacji rozwoju zakażeń odry. W wyniku działalności ruchów antyszczepionkowych znacząco spadła ilość osób zaszczepionych na odrę, co sprawiło, że w 2019 roku odnotowano największą liczbę zachorowań na odrę w ciągu ostatnich 23 lat! 

Odporność zbiorowa - od czego zależy?

Wytworzenie odporności zbiorowej zależy od wielu czynników. Najważniejszym z nich jest zaraźliwość drobnoustroju. W przypadku chorób wirusowych parametrem ją określającym  jest współczynnik reprodukcji wirusa (R0), który oznacza ile przeciętnie osób może zarazić jeden zarażony człowiek. Im wyższy współczynnik, tym większa zakaźność choroby. Wspomniana wcześniej odra, jest chorobą wysoce zaraźliwą, jej R0 sięga nawet 12. Dla grypy sezonowej współczynnik reprodukcji wynosi ok 1,3. Współczynnik reprodukcji wykorzystywany jest do matematyczno-statystycznego modelowania przebiegu epidemii. Jeśli współczynnik R jest większy niż 1 – epidemia rozprzestrzenianie się (np. R=2 oznacza, że 1 zakażony zarazi kolejne 2 osoby). Gdy R jest mniejszy niż 1 można mówić o wygasaniu epidemii. Zaraźliwość wirusa wiąże się bezpośrednio z możliwością osiągnięcia odporności zbiorowej. W przypadku odry konieczne jest uodpornienie około 95% populacji – czy to w wyniku przechorowania czy też szczepień, aby radykalnie obniżyć ryzyko epidemii. Natomiast w przypadku świnki próg odporności zbiorowiskowej wynosi 75-86% uodpornionych. 

Ważnym czynnikiem jest również liczba zakażonych osób. Im więcej chorych osób, tym większa szansa kontaktu z patogenem osoby nieuodpornionej. W przypadku COVID-19 są liczne doniesienia na temat przypadków bezobjawowego przebycia choroby. Należy pamiętać, że nawet jeśli objawy nie występują, osoba zakażona ma zdolność przekazywania wirusa dalej. Według badań, nawet 20-30% ludzi nie wie, że może być chora na COVID-19.

Od początku pandemii wywołanej wirusem SARS-CoV-2 współczynnik reprodukcji wirusa wyliczony przez ekspertów z dziedziny epidemiologii mieści się w zakresie od 2 do 3. Jeśli założy się brak odporności populacyjnej ( dotąd ludzkość nie miała bowiem kontaktu z tym typem koronawirusa) oraz to, że każda osoba jest tak samo podatna na działanie wirusa i będąc zakażoną ma taką samą zdolność transmisji wirusa, można oczekiwać, że bez jakichkolwiek interwencji próg odporności zbiorowiskowej dla COVID-19 wyniesie od 50 do 67%. Tyle osób musi przebyć zakażenie lub zostać zaszczepiona, aby epidemia przestała stanowić realne zagrożenie zdrowotne społeczeństwa. Najszybszą i najbezpieczniejszą metodą osiągnięcia granicy odporności zbiorowej jest więc powszechne uodpornienie bierne tj. szczepienie.

Działalność ruchów antyszczepionkowych, które bazują na lękach społecznych, teoriach spiskowych, niepotwierdzonych naukowo hipotezach, przekłamaniach lub wręcz fałszerstwach jest sprzeczna z interesem publicznym, oddala nas od osiągnięcia odporności zbiorowej i wygaszenia epidemii stanowiąc faktyczne zagrożenie dla naszego zdrowia i życia. Przedłużanie się trwania pandemii jest również niebezpieczne z innego powodu -  stwarza warunki do mutacji wirusa i może zniweczyć trud włożony w opracowanie dopuszczonych właśnie do stosowania szczepionek. Na szczęście na razie nie ma dowodów, aby nowy mutant SARS-CoV-2 wymykał się odporności poszczepiennej.  

Szczepionki a odporność zbiorowa

Od samego początku pojawienia się wirusa SARS-CoV-2 zadawano sobie pytanie, czy będzie można stworzyć skuteczną szczepionkę chroniącą przed infekcją. Badania w kierunku jej odkrycia rozpoczęły się wręcz natychmiast i bazowały na wcześniejszych, kilkuletnich doświadczeniach zebranych przy opracowywaniu szczepionki przeciw chorobie wywoływanej przez innego koronawirusa wywołującego tzw. MERS -  bliskowschodni zespół niewydolności oddechowej. Dzięki temu po niecałym roku, przy zachowaniu wszystkich etapów badań klinicznych i przetestowaniu na kilkudziesięciu tysiącach ochotników, dostępne są już preparaty uodparniające o bardzo wysokiej skuteczności i bezpieczeństwie. Preparat wyprodukowany przez Pfizer/BioNTech jest pierwszą dopuszczoną do stosowania na rynku polskim szczepionką przeciwko wirusowi SARS-CoV-2. 6 stycznia 2021 roku Komisja Europejska wydała pozwolenie na warunkowe dopuszczenie do obrotu drugiej szczepionki mRNA przeciw COVID-19 firmy Moderna na terenie Unii Europejskiej. 

Pod koniec 2020 roku ruszył w Polsce Narodowy Program Szczepień przeciwko COVID-19, mający zagwarantować przeprowadzenie bezpiecznych i skutecznych szczepień. Szczepionka jest bezpłatna, a jej skuteczność wynosi około 95% po 2 dawkach. Jednak to, czy wrócimy do normalności w ogromnym stopniu zależy od nas samych, ponieważ aby ograniczyć rozprzestrzenianie się wirusa szczepieniu musi poddać się jak najwięcej osób. Tylko wtedy istnieje szansa wytworzenia odporności zbiorowej. 

Pojawia się jednak pytanie: dlaczego szczepionka jest lepszym rozwiązaniem niż naturalne nabywanie odporności? W niektórych krajach, np. Szwecji zaproponowano rozwiązanie, polegające na nabywaniu naturalnej odporności przez przechorowanie COVID-19 przez osoby należące do grupy niskiego ryzyka rozwinięcia ciężkiego przebiegu i powikłań. Obserwacje wykazały, że nie miało to wpływu na spadek rozprzestrzeniania się wirusa. Takie działanie jest ryzykowne, ponieważ liczba miejsc w szpitalach i wydolność systemów opieki zdrowotnej jest ograniczona i nie jest możliwe jednoczesne przyjęcie i zapewnienie właściwej opieki dużej liczbie jednocześnie chorujących osób, nie ma grupy wiekowej, rasowej czy w inny sposób możliwej do wyodrębnienia, która na pewno bezpiecznie i bez żadnych powikłań przebędzie zakażenie SARS-CoV-2. Nie mamy też wiedzy na temat odległych skutków zdrowotnych zakażenia, także przebiegającego bezobjawowo.

Pozostawienie pandemii swojemu biegowi jest równoznaczne z pogodzeniem się, że znaczny odsetek osób starszych, chorych przewlekle, z osłabioną odpornością będzie narażony na utratę zdrowia, a nawet życia. Jak wskazują już zdobyte doświadczenia zgony, choć rzadziej, będą dotykać również osoby młode i zdrowe. Nie ma pewności jak długo utrzymuje się odpowiedni poziom przeciwciał chroniących przed ponownym zakażeniem po przechorowaniu. Stanowisko międzynarodowych ekspertów jest jednoznaczne. Dzięki szczepieniom i dawkom przypominającym można stale trenować układ immunologiczny, co sprawi, że odporność na patogen utrzyma się przez dłuższy czas. Wstępne wyniki badań pokazują, że szczepionka jest bezpieczna a ryzyko niepożądanych odczynów poszczepiennych  jest zbliżone do stosowanych od dekad szczepionek. 

Źródła:

1. Narodowy Program Szczepień przeciw COVID-19. https://www.gov.pl/web/szczepimysie/narodowy-program-szczepien-przeciw-covid-19
2. Omer SB, Yildirim I, Forman HP. Herd Immunity and Implications for SARS-CoV-2 Control. JAMA. Published online October 19, 2020. doi:10.1001/jama.2020.20892
3. https://informacje.pan.pl/index.php/informacje/materialy-dla-prasy/3158-stanowisko-4-zespolu-ds-covid-19-przy-prezesie-pan
4. F. P. Polack, S. J. Thomas, N. Kitchin, et al. C4591001 Clinical Trial Group, Safety and Efficacy of the BNT162b2 mRNA Covid-19 Vaccine. N. Engl. J. Med. (2020), doi:10.1056/NEJMoa2034577.
5. J. Sultana, G. Mazzaglia, N. Luxi, et al. Potential effects of vaccinations on the prevention of COVID-19: rationale, clinical evidence, risks, and public health considerations. Expert Rev. Vaccines. 19, 919–936 (2020).
6. https://pulsmedycyny.pl/od-czego-zalezy-odpornosc-na-koronawirusa-sars-cov-2-995866