Saúde

A contenção de COVID-19 de longo prazo será moldada pela força e duração da imunidade natural induzida pela vacina
Em particular, uma vacina capaz de desencadear uma forte resposta imunológica poderia reduzir substancialmente a carga futura de infecção, de acordo com um estudo realizado por pesquisadores de Princeton
Por Morgan Kelly - 23/09/2020

Uma nova pesquisa sugere que o impacto da imunidade natural e induzida por vacina serão fatores-chave na formação da trajetória futura da pandemia global de coronavírus, conhecida como COVID-19. Em particular, uma vacina capaz de desencadear uma forte resposta imunológica poderia reduzir substancialmente a carga futura de infecção, de acordo com um estudo realizado por pesquisadores de Princeton publicado na revista Science em 21 de setembro.

ilustração de coronovírus com uma pessoa mascarada
Um novo estudo liderado por pesquisadores de Princeton sugere que o impacto da imunidade natural e induzida por vacina serão fatores-chave na formação da trajetória futura da pandemia global de coronavírus, conhecida como COVID-19. Em particular, uma vacina capaz de desencadear uma forte resposta imunológica poderia reduzir substancialmente a carga futura de infecção. Imagem de Tumisu de Pixabay

“Muito da discussão até agora relacionada à trajetória futura do COVID-19 foi corretamente focada nos efeitos da sazonalidade e das intervenções não farmacêuticas [NPIs], como uso de máscara e distanciamento físico”, disse o co-autor Chadi Saad-Roy , um Ph.D. candidato no Instituto Lewis-Sigler de Genômica Integrativa de Princeton . “ No curto prazo, e durante a fase pandêmica, os NPIs são o principal determinante da carga de casos. No entanto, o papel da imunidade se tornará cada vez mais importante à medida que olhamos para o futuro. ”

“Em última análise, não sabemos como será a força ou a duração da imunidade natural ao SARS-CoV-2 - ou uma vacina potencial”, explicou a co-autora Caroline Wagner, professora assistente de bioengenharia da Universidade McGill que trabalhou no estudo como pesquisador associado de pós-doutorado no Princeton Environmental Institute (PEI).

“Por exemplo, se a reinfecção for possível, o que faz a resposta imunológica de uma pessoa à infecção anterior?” Wagner perguntou. “Essa resposta imunológica é capaz de impedir você de transmitir a infecção a outras pessoas? Tudo isso terá impacto na dinâmica de surtos futuros. ” 

O estudo atual baseia-se na pesquisa de Princeton publicada na Science em 18 de maio, que relatou que as variações locais no clima provavelmente não dominarão a primeira onda da pandemia COVID-19 e incluiu muitos dos mesmos autores, todos afiliados à  Mudança Climática Iniciativa de doenças infecciosas financiada pelo PEI e pelo Instituto de Estudos Regionais e Internacionais de Princeton (PIIRS).

No artigo mais recente, os pesquisadores usaram um modelo simples para projetar a futura incidência de casos COVID-19 - e o grau de imunidade na população humana - sob uma série de suposições relacionadas à probabilidade de os indivíduos transmitirem o vírus em diferentes contextos. Por exemplo, o modelo permite diferentes durações de imunidade após a infecção, bem como diferentes graus de proteção contra reinfecção. Os pesquisadores postaram online uma versão interativa das previsões do modelo sob esses diferentes conjuntos de suposições .

Conforme esperado, o modelo descobriu que o pico pandêmico inicial é amplamente independente da imunidade porque a maioria das pessoas é suscetível. No entanto, uma gama substancial de padrões epidêmicos é possível à medida que a infecção por SARS-CoV-2 - e, portanto, a imunidade - aumenta na população. 

“Se as respostas imunológicas forem apenas fracas ou temporariamente protetoras contra a reinfecção, por exemplo, então surtos maiores e mais frequentes podem ser esperados a médio prazo”, disse a coautora Andrea Graham , professora de ecologia e biologia evolutiva em Princeton e um associado docente do PEI .

A natureza das respostas imunológicas também pode afetar os resultados clínicos e a carga de casos graves que requerem hospitalização, descobriram os pesquisadores. A questão principal é a gravidade das infecções subsequentes em comparação com as primárias.

É importante ressaltar que o estudo descobriu que, em todos os cenários, uma vacina capaz de induzir uma forte resposta imunológica poderia reduzir substancialmente o número de casos futuros. Mesmo uma vacina que oferece proteção apenas parcial contra a transmissão secundária pode gerar grandes benefícios se amplamente implantada, relataram os pesquisadores. 

Atores F , como idade e eventos de superespalhamento, são conhecidos por influenciar a disseminação do SARS-CoV-2, fazendo com que os indivíduos de uma população experimentem diferentes respostas imunológicas ou transmitam o vírus em taxas diferentes. “Nossos modelos mostram que esses fatores não afetam nossas projeções qualitativas sobre a dinâmica futura da epidemia”, disse Bryan Grenfell , a Professora Kathryn Briger e Sarah Fenton de Ecologia e Biologia Evolutiva e Relações Públicas e membro associado do PEI. Grenfell é co-autor sênior do artigo com C. Jessica Metcalf , professora associada de ecologia e biologia evolutiva e relações públicas e também membro do corpo docente associado do PEI.

“À medida que as vacinas candidatas emergem e são necessárias previsões mais detalhadas de futuros casos de vacinação, esses detalhes adicionais precisarão ser incorporados em modelos mais complexos”, disse Grenfell.

Gráfico mostrando vários cenários de contágio
Os pesquisadores usaram um modelo simples para projetar a futura incidência de casos de COVID-19 - e o grau de imunidade na população humana - sob uma série de suposições sobre as respostas imunológicas do hospedeiro após a infecção natural ou vacinação. O fluxograma do meio (acima) corresponde ao modelo mais simples utilizado pelos pesquisadores e permite a incorporação dessas diferentes suposições imunológicas. O modelo descobriu que, após o pico da pandemia, uma gama substancial de padrões epidêmicos é possível à medida que a infecção por SARS-CoV-2 - e, portanto, a imunidade - aumenta na população. Em todos os cenários, uma vacina capaz de induzir uma forte resposta imunológica poderia reduzir substancialmente o número de casos futuros.
Imagem cortesia da Science / AAAS

Os autores do estudo também exploraram o efeito da “hesitação da vacina” na dinâmica futura da infecção. Seu modelo descobriu que as pessoas que se recusam a participar de medidas farmacêuticas e não farmacêuticas para conter o coronavírus podem, no entanto, retardar a contenção do vírus, mesmo se houver uma vacina disponível.

“Nosso modelo indica que se a recusa à vacina for alta e correlacionada com o aumento da transmissão e comportamento mais arriscado, como se recusar a usar uma máscara, então a taxa de vacinação necessária para alcançar a imunidade coletiva pode ser muito maior”, disse o co-autor Simon Levin , o James S. McDonnell Distinguished University Professor em Ecologia e Biologia Evolutiva e um membro associado do corpo docente do PEI. “Nesse caso, a natureza da resposta imunológica após a infecção ou vacinação seria um fator muito importante para determinar a eficácia de uma vacina”.  

“Quando existe tanta incerteza nos processos subjacentes, pode ser um desafio fazer projeções precisas sobre o futuro”, disse Grenfell. “Argumentamos neste estudo que, em última análise, uma família de modelos simples e mais complexos é a melhor maneira de proceder nessas circunstâncias. Comparar as previsões desses modelos com cuidado e, em seguida, chegar a uma imagem do futuro cuidadosamente calculada - como acontece com a previsão do tempo - pode ser muito útil. ” 

Uma das principais conclusões do estudo é que o monitoramento da imunidade populacional ao SARS-CoV-2, além das infecções ativas, será crítico para prever com precisão a incidência futura.

“Isso não é uma coisa fácil de fazer com precisão, especialmente quando a natureza dessa resposta imunológica não é bem compreendida”, disse o coautor Michael Mina, professor assistente da Harvard School of Public Health e da Harvard Medical School. “Mesmo se pudermos medir uma quantidade clínica como um título de anticorpo contra esse vírus, não sabemos necessariamente o que isso significa em termos de proteção.”

“Estudar os efeitos da imunidade das células T e da proteção cruzada de outros coronavírus são caminhos importantes para trabalhos futuros”, disse Metcalf.

Autores adicionais no papel incluem Rachel Baker , um associado de pesquisa de pós-doutorado PEI; Sinead Morris, uma cientista de pós-doutorado na Universidade de Columbia que recebeu seu Ph.D. em ecologia e biologia evolutiva de Princeton; e Jeremy Farrar, diretor do Wellcome Trust.

 

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