Ju lägre vaccinets effektivitet, desto mer troligt kan social distansering i någon form fortfarande vara nödvändig. Gopixa via Getty Images
USA fastnar sina förhoppningar på ett COVID-19-koronavirusvaccin, men kommer ett vaccin ensamt att räcka för att stoppa pandemin och låta livet återgå till det normala?
Svaret beror på hur ”bra” vaccinet slutar bli.
In en studie publicerad 15 juli i American Journal of Prevective Medicine, använde mina kollegor och jag en datorsimulering av varje person i landet för att visa hur effektivt ett vaccin skulle behöva vara och hur många som skulle behöva vaccineras för att avsluta pandemin. Vi fann att ett coronavirusvaccins effektivitet kan behöva vara högre än 70% eller till och med 80% innan amerikanerna säkert kan sluta lita på social distans. Som jämförelse har mässlingvaccinet en effekt på 95% -98% och influensavaccinet är 20% -60%.
Det betyder inte att ett vaccin som erbjuder mindre skydd skulle vara värdelöst, men det kan innebära social distansering i någon form kan fortfarande vara nödvändigt.
Vad är vaccinets "effektivitet" ändå?
Vissa politiska ledare har föreslagit att samhället snart kommer att återgå till det normala, särskilt om ett vaccin blir tillgängligt av slutet av året eller tidigt 2021. Några vacciner är för närvarande i studier i tidigt skede, men den tidslinjen skulle fortfarande vara mycket optimistisk.
Det är dock viktigt att komma ihåg att ett vaccin är som många andra produkter: Det som är viktigt är inte bara att produkten är tillgänglig utan också hur effektiv den är. Ta exempelvis kläder. Om du går till en formell middag kan underkläderna bara delvis täcka dig men förmodligen inte tillräckligt bra för tillfället. Detta betyder inte att underkläder är värdelösa.
På liknande sätt kan olika vacciner erbjuda olika skyddsnivåer. Forskare talar om detta som vaccins effektivitet eller effektivitet. Om 100 personer som inte har utsatts för viruset ges ett vaccin som har en effekt på 80%, betyder det att i genomsnitt 80 av dem inte skulle smittas.
[Få våra bästa historier om vetenskap, hälsa och teknik. Registrera dig för The Conversation's science nyhetsbrev.]
Skillnaden mellan effekt och effektivitet är att det förstnämnda gäller när vaccination ges under kontrollerade omständigheter, som en klinisk prövning, och den senare är under "verkliga" förhållanden. Vanligtvis tenderar ett vaccins effektivitet att vara lägre än dess effektivitet.
Datorsimuleringar visar vad som kan hända
Eftersom COVID-19 coronavirusvaccin fortfarande är under utveckling är det nu dags att ställa in vaccineffektivitetsnivåer att sträva efter, samt att hantera förväntningarna. Att köra datorsimuleringar är verkligen det enda sättet att göra etiskt.
För studien, vårt PHICOR-team vid City University of New York Graduate School of Public Health and Health Policy, arbetar med forskare från National School of Tropical Medicine vid Baylor College of Medicine, utvecklade en datorsimuleringsmodell av hela USA och dess befolkning som interagerar med varandra. Med denna modell kunde vi introducera COVID-19-viruset i denna virtuella population på olika sätt och få det att spridas från person till person i olika pandemiska scenarier. Varje simulerad person som smittas har sannolikhet att läggas in på sjukhus, placeras i en ventilator eller dö på grund av svårighetsgraden av problemen precis som i den verkliga världen.
Experiment med denna simulerade population kan representera de olika vaccinerna och vad som sannolikt kommer att hända om olika proportioner av befolkningen vaccineras vid olika tidpunkter under pandemin. Resultaten visar hur vacciner med olika effektivitetsnivåer skulle påverka pandemin och kan användas för att uppskatta påverkan på saker som antal personer som blir smittade, hälsoutfall och kostnader. I det här fallet antog vi att endast en vaccination skulle krävas.
Vad krävs för att stoppa pandemin?
I en epidemi eller pandemi ökar antalet nya infektioner per dag stadigt tills det når en topp och börjar sjunka. Hur lång tid detta tar beror naturligtvis på hur viruset och svaret på det kan utvecklas över tid.
För att stoppa pandemin måste antalet nya infektioner per dag sjunka till noll, eller åtminstone till ett mycket lågt antal, så snabbt som möjligt.
Om COVID-19-pandemin just började och den infekterade populationen var nära 0%, visar simuleringarna att vaccineffektiviteten måste vara minst 60% för att stoppa koronaviruset om hela populationen var vaccinerad. Med tanke på antalet mottagliga personer som inte kunde vaccineras på grund av ålder eller hälsoproblem och antalet som skulle vägra att bli vaccinerade är det förmodligen omöjligt.
Om endast 75% av befolkningen vaccineras, måste vaccineffektiviteten vara cirka 70%. Om bara 60% av människorna vaccineras, går tröskeln ännu högre, till cirka 80%. Det handlar om att se till att viruset inte kan hitta fler människor att infektera.
Dessa siffror antar att en person smittad med viruset smittar i genomsnitt 2.5 andra människor. Om viruset är mer smittsamt måste vaccinet vara mer effektivt.
Ju längre längs pandemin är, desto mindre kan toppens höjd minskas. Det är som att klättra på ett berg - du är redan i en viss höjd. Dessutom är det svårare att stänga av en pandemi när det finns mer infektiösa människor som springer runt.
Så när 5% av befolkningen redan har infekterats med viruset, är det bästa du kan göra att minska toppen med cirka 85%. Skillnaden mellan 0% och 5% kan lägga till miljontals infektioner. Än så länge, ca 1% av den amerikanska befolkningen har bekräftats ha smittats, men tjänstemän uppskattar att den faktiska procentandelen är mycket högre.
Hur många som vaccineras är avgörande
Baserat på dessa fynd kan ett vaccin med en effekt så lågt som 60% fortfarande stoppa pandemin och låta samhället återgå till det normala. Men de flesta om inte hela befolkningen måste vaccineras.
Detta verkar osannolikt, med tanke på enkäter som visar det bara cirka tre fjärdedelar av amerikaner säger de skulle få ett vaccin mot coronavirus om de är säkra på att det var säkert.
Med färre skyddade människor måste ett vaccin ha en effekt på minst 80% för att kunna stoppa pandemin av sig självt, vilket innebär att social distansering kan vara helt avslappnad. Detta kan ge ett mål att sträva efter när COVID-19-vaccin mot coronavirus utvecklas.
Återigen betyder allt detta inte att ett vaccin med lägre effekt inte skulle vara användbart. Det skulle betyda att social distansering och maskering troligen måste fortsätta tills pandemin går sin gång eller ett vaccin som faktiskt är "tillräckligt bra" kommer.
Om författaren
Bruce Y. Lee, professor i hälsopolitik och ledning, City University of New York
Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.
Relaterade böcker:
Kroppen håller poängen: Hjärnans själ och kropp i läkningen av trauma
av Bessel van der Kolk
Den här boken utforskar sambanden mellan trauma och fysisk och mental hälsa, och erbjuder insikter och strategier för läkning och återhämtning.
Klicka för mer info eller för att beställa
Breath: The New Science of a Lost Art
av James Nestor
Den här boken utforskar vetenskapen och praktiken av andning, och erbjuder insikter och tekniker för att förbättra fysisk och mental hälsa.
Klicka för mer info eller för att beställa
Växtparadoxen: de dolda farorna i "hälsosam" mat som orsakar sjukdomar och viktökning
av Steven R. Gundry
Den här boken utforskar kopplingarna mellan kost, hälsa och sjukdomar, och erbjuder insikter och strategier för att förbättra övergripande hälsa och välbefinnande.
Klicka för mer info eller för att beställa
Immunitetskoden: Det nya paradigmet för verklig hälsa och radikal anti-aging
av Joel Greene
Den här boken erbjuder ett nytt perspektiv på hälsa och immunitet, som bygger på principer för epigenetik och erbjuder insikter och strategier för att optimera hälsa och åldrande.
Klicka för mer info eller för att beställa
Den kompletta guiden till fasta: läka din kropp genom intermittent, varannan dag och förlängd fasta
av Dr Jason Fung och Jimmy Moore
Den här boken utforskar vetenskapen och praktiken av fasta och erbjuder insikter och strategier för att förbättra övergripande hälsa och välbefinnande.
