Tak wynika z badań naukowców z Princeton University oraz McGill University opublikowanych w czaspopiśmie "Science".

Wobec zbyt małej dostępności szczepionek i wyzwań logistycznych związanych z masowymi szczepieniami, eksperci i władze proponują różne strategie w celu zwiększenia odporności populacji na wirusa SARS-CoV-2.

- Kilka krajów, w tym Wielka Brytania i Kanada, oświadczyło, że opóźnią drugą dawkę szczepionek COVID-19 w odpowiedzi na niedobory podaży, ale także w celu szybkiego zwiększenia liczby zaszczepionych osób - powiedział główny autor Chadi Saad-Roy, doktorant w Instytucie Genomiki Integracyjnej im. Lewisa-Siglera w Princeton.

- Oryginalne badania kliniczne szczepionek, a także późniejsza epidemiologia, dały dość optymistyczne wyniki, jeśli chodzi o skuteczność pierwszej dawki - przyznał Saad-Roy. - Jednak nadal nie jesteśmy pewni, jak odporność po podaniu pojedynczej dawki utrzyma się w dłuższej perspektywie - zresztą podobnie jak w przypadku pełnego cyklu dwudawkowego lub naturalnej infekcji.

- Wszystko to wpłynie na dynamikę przyszłych epidemii - wskazał współautor, profesor Simon Levin z Princeton.

Naukowcy wykorzystali prosty model, aby przewidzieć częstość przypadków COVID-19, a także stopień odporności populacji dla różnych schematów dawkowania szczepionek i założeń związanych z reakcjami immunologicznymi.

- Model pozwala na przykład założyć, że odpowiedź immunologiczna po pojedynczej dawce będzie słabsza niż po naturalnej infekcji lub po dwóch dawkach - powiedział współautorka Andrea Graham, profesor ekologii i biologii ewolucyjnej w Princeton. - Wydaje się, że jest to zgodne z wczesnymi doniesieniami z krajów, które szybko wdrożyły szczepionki według schematu opóźnionej drugiej dawki - dodała.

Badanie wykazało, że strategie jednodawkowe mogą, zgodnie z oczekiwaniami, zmniejszyć liczbę przypadków w krótkim okresie dzięki szybszemu szczepieniu większej liczby osób. Jeżeli jednak odpowiedź immunologiczna po podaniu jednej dawki jest mniej nasilona, kolejne szczyty epidemii mogą przynieść więcej zachorowań.

- Co bardziej optymistyczne, okazuje się, że wzrost liczby dostępnych szczepionek, zwiększenie liczby zaszczepionych lub zmiana schematu dawkowania, aby był bliższy zalecanemu schematowi dwudawkowemu, może złagodzić te długoterminowe skutki epidemiologiczne, co jest ważne dla planowania zdrowia publicznego - powiedziała Caroline E. Wagner z University of Montreal.

Innym ważnym wynikiem związanym z niedoskonałą odpowiedzią immunologiczną jest możliwość "ucieczki immunologicznej" wirusa. Chociaż więcej osób jest wstępnie uodpornionych, nie mogą one wytworzyć wystarczająco silnej odpowiedzi immunologicznej. Organizm dłużej walczy z groźniejszymi szczepami wirusa, a wirus ma więcej czasu na zmutowanie. Jeśli taki zmutowany wirus zaatakuje niezaszczepioną osobę, skutki mogą być katastrofalne.

Aby rozpocząć rozwiązywanie tego złożonego problemu, autorzy zaadaptowali istniejący prosty model "filodynamiczny", opracowany przez współautorów - prof. Bryana Grenfella (Princeton) i Olivera G. Pybusa (University of Oxford) oraz prof. Edwarda C. Holmesa (University of Sydney).

Teoria wirusowej ucieczki immunologicznej przewiduje, że u osób z częściową odpornością umiarkowana presja selekcyjna w połączeniu z wystarczającą transmisją wirusa może napędzać ewolucję wirusa. Autorzy badają tę możliwość wraz z szeregiem innych scenariuszy, w tym bardziej optymistycznym przypadkiem minimalnego potencjału do adaptacji u żywicieli ze zmniejszoną odpornością po jednej lub dwóch dawkach szczepionki.

- Nasze wyniki są silnie zależne od trwałości odpowiedzi immunologicznej po jednej i dwóch dawkach szczepionki, ale ostatecznie te parametry kliniczne są w dużej mierze nieznane - wyjaśnił współautor Michael Mina, adiunkt w Harvard Medical School.

- Idąc dalej, kluczowe znaczenie będzie miało lepsze radzenie sobie z nimi w celu podjęcia rozsądnych decyzji dotyczących polityki publicznej - powiedział Mina. - Sugerujemy, że randomizacja odstępów między dawkami na początku kampanii szczepień oraz staranne monitorowanie miana wirusa i markerów odpornościowych u zaszczepionych osób, jak również osób, które przeszły naturalne infekcje i ich kontaktów mogą być ważne dla osiągnięcia tego celu.

Intuicyjnym wnioskiem, którego trafność podkreśla artykuł, jest to, że bardzo niskie wskaźniki wyszczepienia mogą wiązać się z większą liczbą przypadków i prawdopodobnie większym potencjałem adaptacji wirusa.

- To jeszcze podkreśla znaczenie sprawiedliwej globalnej dystrybucji szczepionek, ponieważ ucieczka immunologiczna do jakiej doszło w jednym miejscu będzie się szybko rozprzestrzeniać - powiedziała C. Jessica E. Metcalf, profesor nadzwyczajny w dziedzinie ekologii i biologii ewolucyjnej oraz spraw publicznych w Princeton.

- Modele są koncepcyjnie stosunkowo proste, ale ilustrują złożoność problemu i podkreślają wyzwania, przed którymi wciąż stoimy - powiedział Michael Boots, profesor biologii integracyjnej na University of California w Berkeley, który nie był powiązany z badaniem.- Ten ważny artykuł zapewnia ramy, które możemy wykorzystać, aby kształtować nasze podejście w przyszłości, a ponadto identyfikuje kluczowe luki w wiedzy, które musimy wypełnić.