Vad är effektiv immunitet?

Med den amerikanska livsmedels- och läkemedelsadministrationens tillstånd för akut användning av två COVID-19-vacciner - första Pfizer-BioNTechs tozinameran-vaccin den 11 december 2020, följt av Modernas mRNA-1273-vaccin den 18 december 202. Hälsovården är kantar sig allt närmare att uppnå flockimmunitet i USA och förhoppningsvis mot ett slut på den globala pandemin som vi känner den.

Dessa förhoppningar förstärks av det faktum att dessa vacciner sägs ge en effekt på över 90%, vilket gör vad folkhälsotjänstemän beskriver som "effektiv eller praktisk immunitet." Effektiv immunitet är utvecklingen av antikroppar för att förhindra infektion. Effektiv immunitet kan uppnås genom antingen infektion eller vaccination, och det är möjligt att asymptomatisk infektion fortfarande kan förekomma.

Trots de positiva resultaten bedömde resultaten inte om dessa vacciner ger signifikant steriliserande immunitet eller inte. (Om immunsvaret helt blockerar infektion, inklusive asymptomatisk infektion, kan det kallas steriliserande immunitet.) Frågor kvarstår om hur många människor som behöver vaccineras för att uppnå flockimmunitet i USA och runt om i världen.

Typer av immunitet

Immunitet, i sina enklaste termer, är kroppens förmåga att motstå infektioner. Detta förmedlas inte bara av vita blodkroppar som är centrala för det medfödda immunsvaret - kroppens medfödda försvar - utan också av antikroppar som utgör det adaptiva (aka förvärvade) immunsvaret. De medfödda och adaptiva immunsvaren består var och en av komplicerade nätverk av celler som arbetar med varandra för att ge immunförsvar.

Det medfödda immunsystemet känner igen många patogener, men lär sig inte att anpassa sig till nya under en livstid. Å andra sidan lär sig det adaptiva immunsystemet, som till stor del består av B-celler och vissa typer av T-celler, av och svarar på nya utmaningar och behåller ett minne om dessa utmaningar i senare liv.

Adaptiv immunitet kan utvecklas på ett av två sätt:

• När du smittas av ett smittsamt ämne som COVID-19, under vilket immunsystemet kommer att svara på ett sätt som är skräddarsydd för den angriparen och vanligtvis den angriparen ensam. Detta kan inkludera antikroppar (tillverkade av B-celler) eller av T-cellmedierade immunsvar.
• När du vaccineras, under vilken föreningar införs i kroppen för att stimulera ett specifikt immunsvar mot sjukdomen specifikt för det vaccinet. Det immunsvaret kan pågå i månader, år eller en livstid, beroende på vaccintyp och en persons svar på det.

Med vacciner kan immunskyddet variera, liksom målen för vaccination. Vissa vacciner erbjuder steriliserande immunitet, där en sjukdomsframkallande patogen helt inte kan replikera. Vacciner som utvecklats för humant papillomvirus (HPV) är ett sådant exempel där viral replikation är helt blockerad hos de flesta vaccinerade människor.

I andra fall kan ett vaccin erbjudaeffektiv (eller praktisk) immunitet, där vaccinet kraftigt kan minska risken för infektion men kanske inte förhindrar asymptomatisk infektion. Så även om risken för sjukdom minskar kraftigt kan en person fortfarande vara bärare och kunna sprida viruset.

Det säsongsbundna influensavaccinet, som är 40-50% effektivt för att förebygga infektion, är ett exempel där människor som får vaccinet får influensa mindre ofta, får färre symtom och är mindre benägna att överföra det till andra. COVID-19-vacciner kan falla i samma kategori, om än med en mycket högre effektivitetsnivå.

Så effektiva som Pfizer-BioNTech- och Moderna-vaccinerna är för att förebygga sjukdom vet vi ännu inte om de helt kommer att radera risken för infektion eller ytterligare överföring av viruset.

Hur effektiv immunitet utvecklas

Effektiv immunitet mot infektioner som COVID-19 kräver syntes av specifika antikroppar som känner igen och binder till ett specifikt protein på patogenen, kallat antigen.

Några av dessa antikroppar neutraliserar, vilket innebär att de binder till en patogen för att förhindra att den attackerar och dödar en värdcell. Utan sättet att infektera och replikera kommer ett virus som COVID-19 snabbt att dö.

Andra antikroppar är icke-neutraliserande, vilket betyder att de inte kan förhindra infektion utan snarare "tagga" inkräktaren för neutralisering av andra defensiva celler.

Utöver antikroppar

Det finns också B-celllymfocyter (B-celler), som produceras av benmärgen, som aktiveras i närvaro av ett antigen, ofta med hjälp av T-celler. Dessa är cellerna som faktiskt producerar antikroppar.

Några av B-cellerna är effektorceller, vilket betyder att de är kortlivade och utformade för att försvara kroppen. Andra är minnesceller, som är långlivade och fungerar som vaktmottagare om patogenen återvänder.

Om inkräktaren återvänder kan minnes B-celler börja bryta ut nya antikroppar för att förhindra infektion eller återinfektion. Detta innebär att även om de neutraliserande antikropparna från COVID-vaccinerna börjar avta, skulle immunsystemet fortfarande ha "minne" av viruset och kanske fortfarande kunna starta ett snabbt immunattack.

Bekymmer och utmaningar

Det faktum att Pfizer-BioNTech- och Moderna-vaccinerna är mindre än 100% effektiva betyder inte att de är mindre än i stånd att få kontroll över den nuvarande pandemin. De kan, men det finns utmaningar.

Asymptomatiska infektioner

Huvudproblemen är den ovannämnda risken för asymptomatisk infektion. Utan vaccinet antas 1 av 5 personer uppleva COVID-19 utan tecken på sjukdom. Vid vaccination kan asymptomatisk sjukdom fortfarande uppstå och därmed risken för "tyst" överföring av viruset till andra. Vi vet fortfarande inte hur bra de nya vaccinerna kommer att förhindra att detta händer.

Det finns fortfarande en del debatt om hur smittsamma asymtomatiska människor verkligen är, även om den nuvarande bevisen tyder på att risken är signifikant minskad jämfört med symtomatiska människor.

Enligt december 2020-studie från Bond University, som analyserade 13 studier från sex länder, är personer med asymptomatisk infektion 42% mindre benägna att överföra viruset än de med symtom.

Som sådan, även om en infektion skulle inträffa hos en vaccinerad person, skulle det sannolikt vara milt till asymtomatiskt och mycket mindre överförbart. Med den snabba och effektiva utbyggnaden av samhällsomfattande vaccinationer bör infektionsgraden inte bara sjunka utan också den totala virulensen (svårighetsgraden) av COVID-19-infektioner.

Vaccinets hållbarhet

En faktor som forskare ännu inte vet är hur hållbart skyddet mot vaccinerna kommer att vara. Även om skyddet antas vara långvarigt, delvis på grund av att viruset muterar långsamt, kommer det att dröja en stund innan verkliga data kan stödja detta.

Även om bevisen tyder på att antikroppssvaret från dessa RNA-vacciner är starkt, tar det tid innan forskare kan avgöra hur hållbart svaret är och vilken mängd minne B-celler som genereras efter vaccination. Det senare är fortfarande ett bekymmer med tanke på att antikroppsnivåer alltid kommer att avta med tiden efter vaccination.

Innan dessa frågor besvaras är det någon som gissar om skyddet från dessa första generationens vacciner kommer att vara så långvarigt som många hoppas eller kräver boosterskott.

Framåt

För att bättre säkerställa flockimmunitet måste upptagandet av vaccinationer bland amerikaner inte bara vara högt utan snabbt. En långsam eller fördröjd utrullning kan göra det mer troligt att en udda genetisk variant som är resistent mot de vaccininducerade antikropparna kan "fly" och sprida sig, varav några kan vara mer smittsamma eller virulenta än andra.

Det finns en oro för att en sådan variant redan har utvecklats i Storbritannien, där förändringar i virusets genom (kallad H69 / V70-radering) har föreslagit en potentiell - om än liten - risk för behandlingsresistens. misstänks inte ha utvecklats på grund av vaccinimmunitet, eftersom varianten föregick vaccinet.

Genom att vaccinera så många amerikaner så snabbt som möjligt kan samhällets infektivitet minskas såväl som risken för virala flyktmutanter. Ju mindre ett vaccin förhindrar asymptomatisk infektion och överföring, desto viktigare är det att säkerställa en snabb distribution och upptagning av vaccinet.

Detta kan vara en utmaning med tanke på pågående besvärande allmänhetens tvivel om COVID-19-vaccinerna och vaccinationer i allmänhet. I september 2020, innan nyheterna om Pfizer-BioNTech-genombrottet, sa bara 57,6% av respondenterna i en undersökning från University of Massachusetts att de "definitivt" fick vaccinet när det var tillgängligt. Det är dock uppmuntrande att dessa siffror har förbättrats sedan godkännande och utrullning av vaccinet.

En studie i december 2020 i tidskriftenVaccinföreslog liknande nivåer av allmänhetens motstånd men fortsatte med att rapportera att endast 19% hade ett "stort" förtroende för säkerheten och effektiviteten för något COVID-19-vaccin.

Även om dessa siffror sannolikt kommer att förbättras i takt med att vaccinerna blir acceptabla krävs kontinuerligt engagemang med allmänheten, särskilt när det gäller att skingra felaktig information och återställa förtroendet för myndigheter, särskilt i färgsamhällen som har högre COVID-19-infektion och död. , och höga nivåer av vaccin tvekan.

Även om oro för viruset förhoppningsvis börjar avta när fler och fler människor vaccineras, kommer nuvarande folkhälsoåtgärder inklusive social distansering och ansiktsmasker sannolikt att behöva upprätthållas.