కోవిడ్-19: హెర్డ్ ఇమ్యూనిటీ మరియు వ్యాక్సిన్ ప్రొటెక్షన్ యొక్క మూల్యాంకనం

Herd immunity for Covid -19 is said to be achieved when 67% of the జనాభా is రోగనిరోధక కు వైరస్ through infection and/or vaccination, whilst the pathogen remains well-characterized (unmutated) throughout transmission in the population that is well-characterized. In the case of SARS CoV-2 infection, achievement of herd immunity is challenging due to the emergence of new variants of concern (VoC), that lead to VoC’s becoming unresponsive to the antibodies generated against the parent strain. The data shows that Israel may have achieved herd immunity as it has reached a figure of 67.7% of population that is immune while UK’s iరోగనిరోధక జనాభా 53.9% మరియు USA 50.5%. Despite a higher infection rate in Brazil initially, herd immunity has still not been reached. This suggests that the population should adhere to social distancing, washing hands and wearing of masks and the unlock guidelines and ease of restrictions should be carefully thought of to prevent any further catastrophic event from Covid -19. 

In order to reach the “normal” scenario the world was in pre-Covid -19, herd immunity needs to be developed within the population that will allow people to move out and roam freely as before. Herd immunity can either be reached by people getting naturally infected by the virus or by vaccinating a certain percentage of people. Let’s look at how vaccination and infection together can lead to herd immunity and lead us back to the life without masks and social distancing that we were living earlier. 

మంద రోగనిరోధక శక్తి^{1, 2} వైరస్ ఇకపై మానవులకు సంక్రమించదని నిర్ధారించడానికి ఎంత మందికి టీకాలు వేయాలి లేదా ఇన్‌ఫెక్షన్ ఇవ్వాలి అనే అంచనాను సూచిస్తుంది. అంటువ్యాధిని పొందే అవకాశం ఉన్న వ్యక్తులు ఇకపై లేరని మరియు వాటిని మరింతగా ప్రచారం చేస్తారని దీని అర్థం. మంద రోగనిరోధక శక్తి ఉన్నప్పటికీ (పి_I, రోగనిరోధక శక్తి ఉన్న జనాభా నిష్పత్తి) సాధారణ గణిత సూత్రం ఆధారంగా లెక్కించవచ్చు^{1, 2}, పి_I = 1-1/R_o, ఇక్కడ R._o (“R-naught”) signifies the number of secondary cases caused by the infection, also referred to as the basic reproduction number when infection happens in immunologically naïve జనాభా (population that has not been infected or vaccinated by the virus). In case of SARS CoV-2, R_o దాదాపు 3 మంది ఉన్నట్లు అంచనా వేయబడింది, అంటే ప్రతి వ్యక్తి సగటున 3 మంది వ్యక్తులకు సోకుతారని అర్థం^{3, 4}. పై సూత్రంలో దీనిని ప్రత్యామ్నాయం చేస్తే మనకు P వస్తుంది_I సంఖ్య 0.67 అంటే, జనాభాలో 67% మందికి వ్యాధి సోకిన మరియు/లేదా టీకాలు వేయబడినట్లయితే, మంద రోగనిరోధక శక్తి చేరుకుందని చెప్పబడింది.  

అంటే ఇజ్రాయెల్‌లోని జనాభాలో 67.7% (58.2% పూర్తిగా వ్యాక్సిన్‌తో పాటు 9.5% సోకినవారు) ఇజ్రాయెల్ వంటి దేశాలు మంద రోగనిరోధక శక్తిని సాధించాయి⁵ UK మరియు USA వంటి దేశాలు తమ జనాభాలో 67% మందికి వ్యాధి సోకిన మరియు/లేదా టీకాలు వేసిన తర్వాత మంద రోగనిరోధక శక్తిని పొందుతాయి, ఇది ప్రస్తుతం 53.9% వద్ద ఉంది (47.3% పూర్తిగా వ్యాక్సిన్‌తో పాటు 6.6% సోకినవారు) యునైటెడ్ కింగ్డమ్⁶, మరియు USAలో 50.5% (40.5% పూర్తిగా వ్యాక్సిన్‌తో పాటు 10% సోకినవారు)⁷?  

మంద రోగనిరోధక శక్తిని లెక్కించడం వలన ఈ ప్రశ్నకు సమాధానం ఇవ్వడం కష్టం (పి_I) వ్యాధికారకము బాగా వర్ణించబడినది మరియు ఇది బాగా వర్గీకరించబడిన జనాభాకు సోకుతుందనే ఊహలపై ఆధారపడి ఉంటుంది. దురదృష్టవశాత్తు, ఈ విషయంలో రెండూ నిజం కాదు ఎందుకంటే ఇది ఒక నవల వైరస్ మరియు సోకిన జనాభా చాలా భిన్నమైనది. జనాభాలో SARS CoV-2 వైరస్ యొక్క కొత్త వైవిధ్యాలు కనిపించడం వలన ఇది మరింత క్లిష్టంగా ఉంటుంది, ఇవి వ్యాక్సిన్‌కి వ్యతిరేకంగా అసలు వైరస్ జాతికి వ్యతిరేకంగా వ్యాక్సిన్‌ని రూపొందించిన విధంగానే స్పందించవచ్చు లేదా స్పందించకపోవచ్చు. అంతేకాకుండా, వైరస్ యొక్క కొత్త వైవిధ్యాలు అన్ని దేశాలను ప్రభావితం చేయవు. UK ప్రధానంగా B.1.1.7 వేరియంట్‌ను కలిగి ఉండగా, భారతదేశం, సింగపూర్ మరియు ఇతర దేశాలు B1.617 వేరియంట్‌ను కలిగి ఉన్నాయి, బ్రెజిల్ B.1.351, P.1 మరియు P.2 వేరియంట్‌ను కలిగి ఉండగా, మధ్యప్రాచ్యంలో B.1.351 వేరియంట్ ఉంది ఇతరులకు అదనంగా. R ని నెట్టివేసే ఒరిజినల్ స్ట్రెయిన్‌కి వ్యతిరేకంగా వ్యాక్సిన్‌తో సంబంధం లేకుండా ఎక్కువ మంది కొత్త వేరియంట్‌ల ద్వారా ఇన్‌ఫెక్షన్‌కు గురవుతున్నారని దీని అర్థం_o అధిక సంఖ్యకు? AR_o 5 మంది జనాభాలో 80% మంది వ్యాధిని నిరోధించడానికి రోగనిరోధక శక్తిని కలిగి ఉండాలని అర్థం. అయినప్పటికీ, ఈ దేశాలు (ఇజ్రాయెల్, UK మరియు USA) వారి జనాభాలో కనీసం 50% పూర్తిగా టీకాలు వేసిన వాస్తవం ఆధారంగా అన్‌లాక్ చేయడం మరియు పరిమితులను ఎత్తివేయడం ప్రారంభించాయి. P వలె UK మరియు USA కేసులలో ఇది చాలా తొందరగా ఉందా_I పైన పేర్కొన్న ఊహలతో సాధారణ గణన ఆధారంగా 67% కూడా చేరుకోలేదా? ఇజ్రాయెల్ ఇప్పటికీ ఈ సంఖ్యకు చేరుకుందని గొప్పగా చెప్పుకోవచ్చు. అయితే, UKలో ఈ వారం కేసుల సంఖ్య 23.3% పెరిగింది (మునుపటి వారంతో పోలిస్తే) మరణాల సంఖ్య కూడా పెరిగింది.⁶, USAలో అయితే, ఈ వారం కేసుల సంఖ్య 22% తగ్గింది⁷ (గత వారంతో పోలిస్తే). ఈ దేశాలు అన్‌లాక్ చేసి, ఆంక్షలను ఎత్తివేయాలని తీసుకున్న నిర్ణయం సరైనదా కాదా అనేది రాబోయే కొన్ని నెలల డేటా నిర్ణయిస్తుంది? 

జనాభా వైవిధ్యతతో పాటు వైరస్ యొక్క సంక్లిష్టత (వివిధ జాతులు)కి సంబంధించిన ఈ అన్ని కారకాలతో, సరైన పిని అంచనా వేయడం అసాధ్యం._I సంఖ్య. కోవిడ్-19 ఇన్ఫెక్షన్ ప్రారంభ దశల్లో అత్యంత ప్రభావితమైన దేశాలలో ఒకటైన బ్రెజిల్‌లో ఇన్‌ఫెక్షన్ రేట్ల గురించి ఇక్కడ ప్రస్తావించడం విలువ. అధిక శాతం అంచనా వేయబడిన సెరోప్రెవలెన్స్ (76%)¹¹ మనౌస్‌లో మరియు పెరూలో 70%¹², రెండూ తీవ్రమైన రెండవ తరంగాన్ని చూస్తున్నాయి. ఇది పాక్షికంగా పరిమితుల సౌలభ్యం మరియు ఎన్నికలు నిర్వహించబడటానికి కారణమని చెప్పవచ్చు, అనేక ఇతర అంశాలు దీనికి కారణం కావచ్చు. ఒకటి జూన్ 52.5లో 2020%గా గమనించబడిన సెరోప్రెవలెన్స్ యొక్క అతిగా అంచనా వేయవచ్చు. రెండవది కొత్త మరియు మరింత ట్రాన్స్మిసిబుల్ స్ట్రెయిన్‌ల ఆగమనం కావచ్చు (P.1, P.2, B.1.351, B.1.1.7), ప్రతి ఒక్కటి దాని స్వంత ప్రత్యేకమైన ఉత్పరివర్తనాలతో అధిక వ్యాధి తీవ్రతను కలిగిస్తుంది. మూడవదిగా, ఈ ఉత్పరివర్తనాల ఉనికి అసలు జాతికి వ్యతిరేకంగా ఉత్పన్నమయ్యే రోగనిరోధక ప్రతిస్పందనను తప్పించుకోవడానికి కూడా దారితీయవచ్చు.¹².  

మరొక ప్రశ్న ఏమిటంటే, ప్రస్తుతం అందుబాటులో ఉన్న వ్యాక్సిన్‌లు అందించే రక్షణ పరంగా వాటి సమర్థత గురించి. మరణాల నుండి రక్షణ పరంగా టీకా సమర్థత సగటున 72% అని అంచనా వేయబడింది⁸ అంటే పూర్తిగా టీకాలు వేసిన తర్వాత కూడా (వ్యాక్సిన్ అవసరమైన మోతాదులను తీసుకున్న తర్వాత) ఒక వ్యక్తి చనిపోయే అవకాశం 28% ఉంది. మరింత ప్రత్యేకంగా, Pfizer-BioNTech BNT162b2 ఒక మోతాదు తర్వాత 85% ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది, అయితే Oxford-AstraZeneca ChAdOx1-S టీకా ఒక మోతాదు తర్వాత 80% ప్రభావవంతంగా ఉంటుంది.⁹. ఈ రెండు టీకాలు కూడా B.1.1.7 జాతికి వ్యతిరేకంగా ప్రభావవంతంగా ఉన్నాయి⁹. ఇక్కడ గుర్తుంచుకోవలసిన మరో ముఖ్యమైన విషయం ఏమిటంటే, టీకాలు వేయడం వల్ల మీరు వ్యాధికారక బారిన పడరని కాదు, పైన పేర్కొన్న విధంగా మీరు రక్షించబడతారని మరియు వ్యాధి యొక్క తేలికపాటి లేదా ఎటువంటి లక్షణాలను అభివృద్ధి చేస్తారని అర్థం. ఇంకా, SARS CoV-2కి వ్యతిరేకంగా ఇన్‌ఫెక్షన్ మరియు/లేదా వ్యాక్సిన్‌ల ద్వారా అందించబడిన రోగనిరోధక శక్తి దీర్ఘకాలం కొనసాగుతుందా లేదా అనేదానికి ఇంకా ఎటువంటి ఆధారాలు లేవు?¹⁰ దీనర్థం స్థలంలో సరైన నిఘా ఉండాలి మరియు ఈ సందర్భంలో టీకా కార్యక్రమాన్ని పొడిగించాల్సిన అవసరం ఉంది. 

సాధించిన ఘనతతో పాటు మంద రోగనిరోధక శక్తి సంక్రమణ ద్వారా జనాభా ద్వారా మరియు పూర్తి టీకా కారణంగా, కొంతమంది వ్యక్తులు ఇప్పటికీ ప్రభావితమయ్యే అవకాశం ఉంది మరియు COVID-19 కారణంగా అనారోగ్యం లేదా మరణాలకు కూడా గురవుతారు. అటువంటి వ్యక్తులను ఎలక్ట్రానిక్ హెల్త్ రికార్డ్స్ (EHRs) ఉపయోగించి గుర్తించవచ్చు మరియు వివరించిన విధంగా తగిన నివారణ సంరక్షణ అందించబడుతుంది¹³. 

సారాంశంలో, SARS CoV-2 కోసం మంద రోగనిరోధక శక్తిని అంచనా వేయడం అనేది వైరస్ ద్వారా సంక్రమించే ఉత్పరివర్తనాల స్వభావం కారణంగా ఇది ఒక అధిగమించలేని సవాలుగా ఉంది, ఇది వ్యాధి బారిన పడుతున్న వైవిధ్య జనాభాతో పాటు మరింత వ్యాప్తి చెందేలా చేస్తుంది. ఆర్ వరకు ఉంటుందని ఊహిస్తున్నారు_o 1కి దగ్గరగా లేదా అంతకంటే తక్కువకు చేరుకుంటుంది (అంటే 100% మంద రోగనిరోధక శక్తిని సాధించడం), వ్యాధి బారిన పడకుండా ఉండటానికి జనాభా సామాజిక దూరం, వీలైనప్పుడల్లా చేతులు కడుక్కోవడం మరియు బహిరంగంగా ముసుగులు ధరించడం వంటి చర్యలకు కట్టుబడి ఉండాలి. COVID-100 వల్ల కలిగే మరిన్ని విపత్తులను నివారించడానికి 19% మంద రోగనిరోధక శక్తిని (సురక్షితమైన వైపు) సాధించడానికి ముందు పరిమితులను తగ్గించాలని నిర్ణయించుకునే ముందు దేశాలు పూర్తిగా ఆలోచించాలని దీని అర్థం.  

***

ప్రస్తావనలు 

1. మెక్‌డెర్మాట్ ఎ. కోర్ కాన్సెప్ట్: హెర్డ్ ఇమ్యూనిటీ అనేది ఒక ముఖ్యమైన-మరియు తరచుగా తప్పుగా అర్థం చేసుకోబడిన-ప్రజా ఆరోగ్య దృగ్విషయం. ప్రోక్ నాట్ల్. అకాడ్. సైన్స్ 118 (21), (2021). DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2107692118 

2. కోవిడ్-19కి కడ్ఖోడా కె. హెర్డ్ ఇమ్యూనిటీ: ఆకట్టుకునే మరియు అంతుచిక్కని, అమెరికన్ జర్నల్ ఆఫ్ క్లినికల్ పాథాలజీ, 155 (4), 471-472, (2021). DOI: https://doi.org/10.1093/ajcp/aqaa272 

3. లియు Y, గేల్ AA, వైల్డర్-స్మిత్ A, Rocklöv J. SARS కరోనావైరస్‌తో పోలిస్తే COVID-19 యొక్క పునరుత్పత్తి సంఖ్య ఎక్కువగా ఉంది. J ట్రావెల్ మెడ్. 2020 మార్చి 13;27(2): taaa021. DOI: https://doi.org/10.1093/jtm/taaa021 . PMID: 32052846; PMCID: PMC7074654.  

4. బిల్లా MA, మియా, M M, ఖాన్ M N. కరోనావైరస్ యొక్క పునరుత్పత్తి సంఖ్య: ప్రపంచ స్థాయి సాక్ష్యం ఆధారంగా ఒక క్రమబద్ధమైన సమీక్ష మరియు మెటా-విశ్లేషణ. PLoS One 15, (2020). ప్రచురణ: నవంబర్ 11, 2020. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0242128 

5. ఆరోగ్య మంత్రిత్వ శాఖ ఇజ్రాయెల్ ప్రభుత్వం. పత్రికా ప్రకటన - ఇజ్రాయెల్ అన్ని కరోనావైరస్ పరిమితులను ఎత్తివేయడానికి. ప్రచురించిన తేదీ 23.05.2021. ఆన్‌లైన్‌లో అందుబాటులో ఉంది https://www.gov.il/en/departments/news/23052021-02 

6. Gov.UK – UKలో కరోనావైరస్ (COVID-19). ఆన్‌లైన్‌లో అందుబాటులో ఉంది https://coronavirus.data.gov.uk 

7. CDC COVID డేటా ట్రాకర్ – యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో COVID-19 టీకాలు. ఆన్‌లైన్‌లో అందుబాటులో ఉంది  https://covid.cdc.gov/covid-data-tracker/#vaccinations 

8. Jablonska K, Aballea S, Toumi M. యూరప్ మరియు ఇజ్రాయెల్ medRxiv (19)లో COVID-2021 మరణాలపై టీకా యొక్క నిజ జీవిత ప్రభావం. DOI:https://doi.org/10.1101/2021.05.26.21257844 

9. ఇంగ్లాండ్‌లోని వృద్ధులలో కోవిడ్-19 సంబంధిత లక్షణాలు, ఆసుపత్రిలో చేరడం మరియు మరణాలపై ఫైజర్-బయోఎన్‌టెక్ మరియు ఆక్స్‌ఫర్డ్-ఆస్ట్రాజెనెకా వ్యాక్సిన్‌ల ప్రభావం: పరీక్ష ప్రతికూల కేసు-నియంత్రణ అధ్యయనం BMJ, 373, (2021). DOI: https://doi.org/10.1136/bmj.n1088 

10. పెన్నింగ్టన్ T H. హెర్డ్ రోగనిరోధక శక్తి: ఇది COVID-19 మహమ్మారిని అంతం చేయగలదా? ఫ్యూచర్ మైక్రోబయాలజీ, 16 (6), (2021). DOI: https://doi.org/10.2217/fmb-2020-0293 

11. బస్ LF, ప్రీట్ CA, అబ్రహీం CM M మరియు ఇతరులు. బ్రెజిలియన్ అమెజాన్‌లో SARS-CoV-2 యొక్క మూడు వంతుల దాడి రేటు ఎక్కువగా తగ్గని అంటువ్యాధి సమయంలో. సైన్స్. 371, 288-292, (2020). DOI: https://doi.org/10.1126/science.abe9728 

12. సబినో E., బస్ L., మరియు ఇతరులు. 2021. బ్రెజిల్‌లోని మనౌస్‌లో కోవిడ్-19 యొక్క పునరుద్ధరణ, అధిక సెరోప్రెవలెన్స్ ఉన్నప్పటికీ. (2021) DOI:https://doi.org/10.1016/S0140-6736(21)00183-5 

13. ఎస్టీరి హెచ్., స్ట్రాసర్ ZH, క్లాన్ JG మరియు ఇతరులు. ఎలక్ట్రానిక్ వైద్య రికార్డులతో COVID-19 మరణాలను అంచనా వేస్తోంది. npj అంకెల. మెడ్. 4, 15 (2021). DOI: https://doi.org/10.1038/s41746-021-00383-x 

***