Поскольку вакцины-кандидаты Moderna и Pfizer-BioNTech одобрены для использования в чрезвычайных ситуациях и в настоящее время распространяются по всему миру, крайне важно, чтобы имеющиеся запасы использовались таким образом, чтобы обеспечить максимальный иммунитет группы.

В настоящее время в первую очередь вакцинируются люди с самым высоким риском COVID-19. Сюда входят работники здравоохранения и пожилые люди. Однако исследователи из инженерной школы Нью-Йоркского университета Тандон недавно разработали новую платформу с открытым исходным кодом, которая может создавать модели прогнозирования COVID-19. Их данные, опубликованные в журнале Advanced Theory and Simulations, показывают, что такой подход, возможно, не лучший способ победить COVID-19.

Чрезвычайно реалистичное моделирование

«Мы хотели добиться максимального реализма в моделировании, чтобы дать политикам наиболее точные ответы», — сказал соавтор исследования Алессандро Риццо, доктор философии, приглашенный профессор механической и аэрокосмической инженерии в Нью-Йоркском университете Тандон.

«Именно с этой точки зрения мы разработали и реализовали очень подробную модель с пространственным разрешением на уровне отдельного здания и разрешением населения для отдельного человека», — сказал он.

Модель, созданная Риццо и командой, включает подробные элементы передачи вируса с использованием статистически реалистичной популяции. Помимо вариантов тестирования, лечения и вакцинации, он может даже учитывать бремя других заболеваний с симптомами, аналогичными симптомам COVID-19.

Платформа моделирования была разработана исследовательской группой во главе с Маурицио Порфири, профессором института в Нью-Йоркском университете Тандон. Платформа представляет собой модель COVID-19 для всего города Нью-Рошель в округе Вестчестер, штат Нью-Йорк. Модель воспроизводила структуру Нью-Рошель, географически и демографически, с использованием информации из статистики переписи населения и накладывала на нее представление высокого разрешения о пандемии на индивидуальном уровне.

Модель также учитывала физическое местоположение и уникальные особенности людей в сообществе, такие как поведенческие тенденции или модели местной мобильности. Риццо сказал, что вакцинация в первую очередь пожилых людей эффективна для снижения смертности, поскольку у пожилых людей выше уровень смертности от COVID-19. Однако приоритетность людей с высоким риском COVID-19 оказала лишь незначительное влияние на количество смертей от COVID-19.

«Наши результаты не слишком удивительны, если рассматривать их в рамках ограниченного распределения ресурсов», — сказал Риццо. «Они предоставляют более тонкую точку зрения, чем обычное повествование о приоритезации вакцинации».

Ограниченные поставки вакцины меняют приоритетную модель

«Когда вы смотрите на тех, кто умирает от этой болезни, далеко не всегда это те, кто старше 60 лет и находится в условиях повышенного риска. Это составляет более 75 процентов смертей и большинства госпитализаций», — сказал Карл Фихтенбаум, доктор медицины, профессор клинической медицины Медицинского колледжа Университета Цинциннати. «Итак, вакцинируйте тех, кто находится в группе риска, и они будут защищены, что снизит количество людей, попадающих в больницу или умирающих».

Но, по словам Риццо, модель его команды показала, что при ограниченном запасе вакцины эта политика может оказаться не самой эффективной в борьбе с новым коронавирусом. Вместо этого определение приоритета людей, которые могут подвергаться наибольшему риску передачи вируса и не подвержены риску смерти от болезни, может быть наиболее эффективным для сдерживания передачи COVID-19.

«При небольшом количестве доступных доз вакцины влияние на общую передачу через население лишь незначительно зависит от стратегии приоритезации», — сказал Риццо. «Мы не видим явного преимущества в отношении глобального числа инфицированных и умерших людей, если отдадим приоритет санитарному персоналу или службам быстрого реагирования».

Риццо подчеркнул, что приоритезация вакцины полезна для защиты определенных людей, например учителей (чтобы школы оставались открытыми) и врачей (для лечения больных). Тем не менее, он сказал, что такого рода решения «должны приниматься директивными органами при поддержке таких моделей, как наша».

Коллективный иммунитет — ключ к снижению передачи болезней

Мириам Смит, врач-инфекционист Еврейского медицинского центра Лонг-Айленда в Квинсе, Нью-Йорк, сказала, что опыт работы с другими вирусами предполагает, что более чем двум третям населения потребуется достичь коллективного иммунитета, чтобы значительно снизить распространение нового коронавируса.  Она также предупредила, что до сих пор неизвестно, как долго продлится защитный иммунитет от заражения инфекцией или вакцинации.

«Коллективный иммунитет — это устойчивость к инфекции, которая может развиться у населения в результате вакцинации или предшествующей инфекции», — сказала Смит. «Значительная часть населения должна быть вакцинирована, чтобы безопасно достичь коллективного иммунитета против COVID-19, чтобы уменьшить количество вируса, который может распространяться».

Она утверждала, что физическое дистанцирование, использование масок и гигиена рук эффективны в замедлении распространения COVID-19. Смит сказала, что эти рекомендации останутся в силе, поскольку «собирается больше данных относительно продолжительности иммунитета, доступности других вирусных вакцин, которые в настоящее время находятся в разработке, сроков введения дополнительных бустеров и так далее».

Изоляция — важный инструмент для снижения коронавирусных инфекций

Риццо сказал, что новая модель также четко обозначила преимущества изоляции, чтобы остановить передачу болезней. Он пояснил, что его исследование было адаптировано для ситуаций, когда мобильность людей была ограничена из-за изоляции, когда некоторые люди уже физически дистанцировались. «То есть, когда некоторые контрмеры уже предложены, и люди осознают опасность нормального социального взаимодействия», — сказал он.

Риццо и его команда предпочли принять этот сценарий, чтобы дать ответ политикам, которые в основном отражают текущую ситуацию. «Эти изоляционные меры при правильном использовании эффективны на 75-80 процентов», — подтвердил Фихтенбаум. Он добавил, что если люди физически дистанцируются, моют руки и носят маску, это помогает контролировать передачу болезней.

«Мы рассматриваем сценарии, при которых мобильность постепенно восстанавливается. Следовательно, мы включаем соответствующие элементы моделирования в следующие выпуски нашей модели», — сказал Риццо.

Суть

Новая платформа моделирования данных обнаруживает, что приоритизация людей с наибольшим риском COVID-19, таких как лица, оказывающие первую помощь, или пожилые люди, не является самым эффективным способом достижения коллективного иммунитета при ограниченных запасах вакцин. Эксперты говорят, что значительная часть населения должна быть вакцинирована, чтобы безопасно достичь коллективного иммунитета против COVID-19 и снизить передачу заболеваний.