Wat is kudde-immuniteit?

Kudde-immuniteit beschrijft het punt waarop een populatie voldoende immuun is voor een ziekte om de circulatie ervan te voorkomen. Onderzoekers van de Universiteit van Manchester bedachten de term voor het eerst in 1923, om te beschrijven hoe een hele kudde proefdieren (in dat geval muizen) immuun kon worden voor een ziekte, ook al was niet elk lid van de kudde geïmmuniseerd.

Vaccinatie op grote schaal is de meest betrouwbare manier om kudde-immuniteit te bereiken. "Het hele concept van kudde-immuniteit kwam voort uit de vraag: hoeveel mensen moet je in een populatie vaccineren om een ​​ziekte uit te roeien", zegt Paul Hunter, een professor aan de Universiteit van East Anglia in het Verenigd Koninkrijk en een lid van de Het infectiepreventiecomité van de Wereldgezondheidsorganisatie.

Maar het bereiken van kudde-immuniteit is vaak gecompliceerder dan dat en het is niet altijd mogelijk - vooral als het gaat om het nieuwe coronavirus dat COVID-19 veroorzaakt, waarvoor geen vaccin bestaat. "Kudde-immuniteit omvat een verscheidenheid aan factoren die verder gaan dan het virus zelf", zegt Gregory Poland, directeur van de Mayo Clinic's Vaccine Research Group..

Verwant: Wanneer is een COVID-19-vaccin klaar??

Hoe de immuniteit van de kudde wordt gemeten

Het is relatief eenvoudig om te berekenen hoeveel mensen immuun moeten zijn voor een ziekte om te stoppen met het infecteren van de bevolking. Ten eerste bepalen wetenschappers de R0 van de ziekteverwekker (uitgesproken als R-nul), een variabele die het gemiddelde aantal mensen schat dat een besmettelijk individu zal infecteren op basis van de inherente eigenschappen van de ziekteverwekker. Het is belangrijk op te merken dat R0 niet in steen gebeiteld is. Een nauwkeuriger cijfer, Rt, geeft het aantal verwachte gevallen per persoon weer naarmate een uitbraak vordert en de omstandigheden in de loop van de tijd veranderen als reactie op de uitbraak. Maar voor het berekenen van de drempel die nodig is voor kudde-immuniteit, beginnen epidemiologen met R0.

De ebola-uitbraak in 2014 had een R0 van ongeveer twee, wat betekent dat één besmettelijke ebolapatiënt gemiddeld twee anderen besmet, meldde NPR. Voor mazelen ligt dat cijfer dichter bij 15. Hoewel het nog te vroeg is om zeker te weten, vermoeden onderzoekers dat de R0 van het virus dat COVID-19 veroorzaakt ongeveer drie is, volgens de Centers for Disease Control and Prevention..

Verwant: De 12 dodelijkste virussen op aarde

Ziekten met ogenschijnlijk lage R0-waarden kunnen nog steeds snel uit de hand lopen, op voorwaarde dat ze zelfs maar iets hoger zijn dan één. "Als we aannemen dat de R0 voor COVID-19 drie is, betekent dit dat je voor elk geval drie secundaire gevallen krijgt," vertelde Hunter. "Dat is een, drie, negen, 27, enzovoort."

De sleutel tot het bereiken van immuniteit van de kudde is om de R0 van een ziekte (of, zodra bijgewerkte informatie beschikbaar komt, Rt) naar een ziekte te sturen. Aangezien individuen immuun worden voor een pathogeen, hetzij door vaccinatie, hetzij door natuurlijke immuniteit verkregen na herstel van de ziekte, wordt verwacht dat één geval steeds minder individuen binnen die populatie zal infecteren. Voor mazelen (R0 = 15) treedt immuniteit van de kudde in werking wanneer 14 van de 15, of ongeveer 93% van de individuen immuun zijn. Voor COVID-19 zouden twee van de drie (ongeveer 66%) waarschijnlijk voldoende zijn.

"Met een zeer besmettelijke ziekteverwekker moet bijna 100% van de populatie worden gevaccineerd", zei Hunter. "Met COVID-19, gezien het feit dat de R0 ergens tussen twee en drie ligt, denk ik dat het goed zou komen als we tweederde van de bevolking zouden kunnen immuniseren."

Hoe kudde-immuniteit te bereiken

Wanneer wetenschappers praten over kudde-immuniteit, is dat bijna altijd in de context van vaccins. "Kudde-immuniteit zou in hoge mate het doel zijn van een [COVID-19] vaccinprogramma," vertelde Danny Altmann, professor immunologie aan het Imperial College London. "Dit is de reden waarom vaccinkandidaten kalm en objectief moeten worden geëvalueerd en vergeleken. We hebben degenen nodig die immunogeen zijn [een immuunrespons produceren], beschermend, veilig zijn en een aanhoudende respons geven."

Maar er is een andere manier om kudde-immuniteit te bereiken. Als de ziekteverwekker in kwestie levenslange immuniteit veroorzaakt bij degenen die het infecteert, en zich min of meer ongecontroleerd mag verspreiden, zullen de infectiegraden exponentieel toenemen en vervolgens op natuurlijke wijze afvlakken, afnemen en verdwijnen naarmate meer mensen de ziekte oplopen, herstellen en immuun worden voor herinfectie - allemaal zonder een vaccin te introduceren.

Deze methode is echter om twee redenen veel minder betrouwbaar.

Ten eerste werkt het alleen binnen een relatief gesloten populatie waarin nieuwe, niet-blootgestelde individuen niet constant arriveren om voedsel te leveren voor hongerige ziekteverwekkers. Zelfs geïsoleerde gemeenschappen zijn niet helemaal veilig voor dit risico, omdat "kinderen niet immuniteit worden geboren", zei Hunter. "Veel ziekten waarvan we verwachten dat ze zullen uitsterven vanwege de immuniteit van de kudde, blijven bestaan ​​omdat er net genoeg pasgeborenen in de populatie komen om de ziekte gaande te houden."

Verwant: 5 gevaarlijke mythes over vaccins

Ten tweede wordt de immuniteit van de kudde door verworven infectie alleen van kracht als een voldoende deel van de bevolking de ziekte daadwerkelijk oploopt. Dit is geen uitgemaakte zaak, en is vrijwel zeker niet het geval met COVID-19, volgens voorlopige gegevens van getroffen Europese landen en een studie uit Spanje die in juli 2020 is gepubliceerd in het tijdschrift The Lancet. De cijfers suggereren dat het nieuwe coronavirus, ondanks ernstige verliezen, slechts een fractie van de bevolking infecteerde - ver onder de drempel voor kuddeimmuniteit. "Zweden heeft veel infecties gehad, veel sterfgevallen en heeft geen immuniteit voor de kudde bereikt. Spanje en Italië bereikten ook geen immuniteit voor de kudde, en uit enquêtes blijkt dat de immuniteitspercentages in die landen misschien 15% zijn", zei Polen..

En hoewel het verleidelijk is om aan te nemen dat als een persoon eenmaal hersteld is van COVID-19, hij immuun is voor toekomstige infecties, suggereren onderzoeken steeds vaker dat dit misschien niet het geval is..

"We zien deze 'COVID-feesten', waarbij mensen denken 'ik ga, besmet raken en er overheen zijn', '' voegde hij eraan toe. "Afgezien van de domheid van jezelf blootstellen aan een potentieel dodelijke ziekte, is het een onwetende benadering die een waarheid veronderstelt die er waarschijnlijk niet is - eenmaal besmet, immuun."

Kudde-immuniteit werkt niet altijd

De ingrediënten voor het bereiken van kudde-immuniteit zijn natuurlijk goed begrepen. "U wilt een ziekte die gegarandeerd een robuuste immuniteit produceert met grotendeels asymptomatische verspreiding, en die een lage R0 heeft", vertelde Altmann. Maar zelfs als de R0 relatief hoog is en de meeste patiënten symptomatisch zijn, is kudde-immuniteit nog steeds mogelijk met een effectief vaccin en een vaccinprogramma dat de bevolking massaal immuniseert. "Denk aan onze grote succesverhalen over vaccinaties op het gebied van de volksgezondheid: pokken en polio, beide volledig te danken aan massale, aanhoudende vaccinprogramma's met eenvoudige, zeer effectieve vaccins", zei hij..

Robuuste immuniteit is nodig om ervoor te zorgen dat degenen die immuun worden lang genoeg zo blijven om de ziekteverwekker te laten uitsterven. Asymptomatische verspreiding helpt, omdat het betekent dat er minder mensen zullen overlijden terwijl de bevolking wacht tot de immuniteit van de kudde vast komt te zitten - en de kans vergroot dat er genoeg overlevenden zijn om de immuniteit van de kudde te beïnvloeden. Een lage R0 verlaagt natuurlijk de lat voor het aantal individuen dat immuun moet zijn voordat we zien dat het aantal infecties afneemt en afneemt..

Verwant: Hoe veilig zijn vaccins eigenlijk? Hier zijn de cijfers.

Niettemin bereiken sommige ziekten die schijnbaar sterke kandidaten zijn voor kudde-immuniteit dit nooit helemaal. Ondanks wijdverbreide infectie en vaccinatie is waterpokken bijvoorbeeld nooit helemaal uitgeroeid onder de bevolking. Dat komt omdat het virus dat waterpokken veroorzaakt, latent blijft in de zenuwwortels van degenen die erdoor zijn geïnfecteerd, zelfs nadat ze hersteld zijn en immuniteit voor de ziekte hebben verworven. Naarmate eenmaal geïnfecteerde individuen ouder worden, verzwakt hun immuunsysteem en kan het virus opnieuw worden geactiveerd, waardoor gordelroos ontstaat, wat op zijn beurt waterpokken kan veroorzaken.

"Je hebt misschien waterpokken uitgeroeid in een kleine eilandgemeenschap, maar dan krijgt iemands oma een aanval van gordelroos en binnen een paar weken krijgt elk kind op het eiland waterpokken," zei Hunter. 'Je hebt immuniteit voor de kudde bereikt, en het lijkt erop dat het virus is uitgestorven, maar het wacht in feite om naar buiten te komen.' Volgens de WHO zijn vergelijkbare verschijnselen waargenomen bij tuberculose.

Door vaccinatie geïnduceerde immuniteit van de kudde kan ook mislukken wanneer een vaccin slechts kortstondige immuniteit binnen een populatie tot gevolg heeft. Kinkhoest en bof kwamen onlangs weer terug lang nadat werd aangenomen dat vaccinprogramma's deze ziekten hadden uitgeroeid, en studies suggereren dat, hoewel niet-naleving van vaccins een rol speelde, de uitbraken gedeeltelijk te wijten waren aan het feit dat de vaccins na verloop van tijd aan effectiviteit verloren. "In de afgelopen jaren hebben we zowel kinkhoest- als bofuitbraken gehad, en die zijn voornamelijk het gevolg van afnemende immuniteit in de loop van de tijd", zei Polen..

Is bedrijfsimmuniteit mogelijk voor COVID-19?

Met een effectief vaccin is het mogelijk dat we kudde-immuniteit kunnen bereiken en de COVID-19-pandemie kunnen beëindigen. Maar regelmatige boosterschoten zouden waarschijnlijk nodig zijn, omdat vroege gegevens van herstellende patiënten suggereren dat het nieuwe coronavirus immuniteit verleent voor slechts een paar maanden of jaren..

"We weten dat, twee of drie jaar na een infectie, antilichamen niet detecteerbaar worden bij SARS-, MERS- en seizoensgebonden coronaviruspatiënten, dus dit is geen verrassing", zei Polen. "Het idee dat ik een vaccin ga krijgen en permanent immuun zal zijn zoals het gebeurde met mazelen, rubella, pokken of polio, is in dit geval gewoon niet waar", voegde hij eraan toe..

Verwant: Dit is hoe de COVID-19-pandemie de komende twee jaar zou kunnen plaatsvinden

- Lees meer over wat kudde-immuniteit is en hoe dit mogelijk zou kunnen zijn met COVID-19, van Johns Hopkins University.

- Bekijk deze korte animatie over hoe kudde-immuniteit werkt, van de Royal College of Pathologen.

- Lees meer over hoe vaccins de immuniteit van de kudde bevorderen, van Vaccines.gov.

Zonder vaccin is het echter buitengewoon onwaarschijnlijk dat COVID-19 natuurlijke immuniteit voor de kudde produceert, omdat de infectiegraad niet eens in de buurt komt van het percentage dat nodig is om de R0 terug te brengen tot één. "De Spaanse studie suggereert dat zelfs nu nog minder dan 10% van de Spanjaarden de infectie heeft gehad", zei Hunter. "Je zou 10 of 15 keer zoveel gevallen - en doden - nodig hebben voordat je immuniteit zou krijgen." Het kan maanden of jaren duren om die drempel te bereiken en tegen die tijd zouden veel van degenen die de ziekte hebben opgelopen, toch hun immuniteit kunnen verliezen - waardoor het stadium wordt gevormd voor herinfectie en een nieuwe cyclus van ziekte en verlies.

Het ontnuchterende is dat het ordes van grootte meer bloedbad vereist dan we al hebben gezien om zelfs maar de mogelijkheid te benaderen van kudde-immuniteit die van nature voorkomt voor COVID-19, als het überhaupt mogelijk is. "Je kunt een verschrikkelijke pandemie doorstaan ​​op een niveau dat de maatschappelijke infrastructuur vernietigt met een enorm dodental, en nog steeds geen kudde-immuniteit bereiken", zei Altmann.