Wie effektiv muss ein Covid-19-Coronavirus-Impfstoff sein, um die Pandemie zu stoppen?

Wie effektiv muss ein Covid-19-Coronavirus-Impfstoff sein, um die Pandemie zu stoppen? Je geringer die Wirksamkeit des Impfstoffs ist, desto wahrscheinlicher ist eine soziale Distanzierung in irgendeiner Form. Gopixa über Getty Images

Die USA setzen ihre Hoffnungen auf einen COVID-19-Coronavirus-Impfstoff. Aber reicht ein Impfstoff allein aus, um die Pandemie zu stoppen und das Leben wieder normal zu machen?

Die Antwort hängt davon ab, wie „gut“ der Impfstoff letztendlich ist.

In eine Studie Meine Kollegen und ich haben am 15. Juli im American Journal of Preventive Medicine eine Computersimulation aller Personen im Land veröffentlicht, um zu zeigen, wie effektiv ein Impfstoff sein muss und wie viele Menschen geimpft werden müssen, um die Pandemie zu beenden. Wir fanden heraus, dass die Wirksamkeit eines Coronavirus-Impfstoffs möglicherweise höher als 70% oder sogar 80% sein muss, bevor die Amerikaner sicher aufhören können, sich auf soziale Distanzierung zu verlassen. Im Vergleich dazu hat der Masernimpfstoff eine Wirksamkeit von 95% bis 98% und der Grippeimpfstoff eine Wirksamkeit von 20 bis 60%.

Das bedeutet nicht, dass ein Impfstoff, der weniger Schutz bietet, nutzlos wäre, aber es würde bedeuten, dass soziale Distanzierung in irgendeiner Form immer noch notwendig sein könnte.

Was ist die Wirksamkeit des Impfstoffs überhaupt?

Einige politische Führer haben vorgeschlagen, dass sich die Gesellschaft bald wieder normalisieren wird, insbesondere wenn ein Impfstoff von der EU zur Verfügung gestellt wird Ende des Jahres oder Anfang 2021. Etwas Impfstoffe befinden sich derzeit in frühen Studien, aber dieser Zeitplan wäre immer noch sehr optimistisch.

Es ist jedoch wichtig, sich daran zu erinnern, dass ein Impfstoff wie viele andere Produkte ist: Entscheidend ist nicht nur, dass das Produkt verfügbar ist, sondern auch, wie effektiv es ist. Nehmen Sie zum Beispiel Kleidung. Wenn Sie zu einem formellen Abendessen gehen, kann Unterwäsche allein Sie teilweise bedecken, aber wahrscheinlich nicht gut genug für den Anlass. Dies bedeutet nicht, dass Unterwäsche nutzlos ist.

Ebenso können verschiedene Impfstoffe unterschiedliche Schutzniveaus bieten. Wissenschaftler sprechen davon als Wirksamkeit des Impfstoffs oder Wirksamkeit. Wenn 100 Personen, die dem Virus nicht ausgesetzt waren, einen Impfstoff mit einer Wirksamkeit von 80% erhalten, bedeutet dies, dass durchschnittlich 80 von ihnen nicht infiziert werden.


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Der Unterschied zwischen Wirksamkeit und Wirksamkeit besteht darin, dass erstere gelten, wenn die Impfung unter kontrollierten Umständen wie in einer klinischen Studie durchgeführt wird, und letztere unter „realen“ Bedingungen. Typischerweise ist die Wirksamkeit eines Impfstoffs tendenziell geringer als seine Wirksamkeit.

Computersimulationen zeigen, was passieren könnte

Da sich die COVID-19-Coronavirus-Impfstoffe noch in der Entwicklung befinden, ist es jetzt an der Zeit, die angestrebten Wirksamkeitsniveaus des Impfstoffs festzulegen und die Erwartungen zu erfüllen. Das Ausführen von Computersimulationen ist wirklich der einzige Weg, dies ethisch zu tun.

Für die Studie hat unser PHICOR-Team am Stadtuniversität von New York Graduiertenschule für öffentliche Gesundheit und Gesundheitspolitik in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der Nationale Schule für Tropenmedizin entwickelte am Baylor College of Medicine ein Computersimulationsmodell für die gesamten Vereinigten Staaten und ihre Bevölkerung, die miteinander interagieren. Mit diesem Modell konnten wir das COVID-19-Virus auf unterschiedliche Weise in diese virtuelle Population einführen und es in verschiedenen Pandemieszenarien von Person zu Person verbreiten. Jede simulierte Person, die infiziert wird, hat die Wahrscheinlichkeit, ins Krankenhaus eingeliefert zu werden, an ein Beatmungsgerät angeschlossen zu werden oder zu sterben, basierend auf der Schwere der Probleme, genau wie in der realen Welt.

Experimente mit dieser simulierten Population können die verschiedenen Impfstoffe darstellen und was wahrscheinlich passiert, wenn unterschiedliche Anteile der Bevölkerung zu unterschiedlichen Zeiten während der Pandemie geimpft werden. Die Ergebnisse zeigen, wie sich Impfstoffe mit unterschiedlichem Wirkungsgrad auf die Pandemie auswirken würden, und können verwendet werden, um die Auswirkungen auf Dinge wie die Anzahl der infizierten Personen, die gesundheitlichen Folgen und die Kosten abzuschätzen. In diesem Fall gingen wir davon aus, dass nur eine Impfung erforderlich wäre.

Was braucht es, um die Pandemie zu stoppen?

In der Regel steigt bei einer Epidemie oder Pandemie die Anzahl der Neuinfektionen pro Tag stetig an, wenn mehr Menschen dem Virus ausgesetzt sind, bis sie einen Höhepunkt erreichen und zu sinken beginnen. Wie lange dies dauert, hängt natürlich davon ab, wie sich das Virus und die Reaktion darauf im Laufe der Zeit entwickeln können.

Um die Pandemie zu stoppen, muss die Anzahl der Neuinfektionen pro Tag so schnell wie möglich auf Null oder zumindest auf eine sehr niedrige Zahl sinken.

Wenn die COVID-19-Pandemie gerade erst begonnen hätte und die infizierte Population nahe 0% lag, müssten die Simulationen zeigen, dass die Wirksamkeit des Impfstoffs mindestens 60% betragen müsste, um das Coronavirus zu stoppen, wenn die gesamte Population geimpft würde. Angesichts der Anzahl anfälliger Personen, die aufgrund von Alters- oder Gesundheitsproblemen nicht geimpft werden konnten, und der Anzahl, die sich weigern würden, geimpft zu werden, ist dies wahrscheinlich unmöglich.

Wenn nur 75% der Bevölkerung geimpft werden, müsste die Wirksamkeit des Impfstoffs bei etwa 70% liegen. Wenn nur 60% der Menschen geimpft werden, steigt die Schwelle sogar auf rund 80%. Es geht darum sicherzustellen, dass der Virus nicht mehr Menschen zum Infizieren findet.

Diese Zahlen gehen davon aus, dass eine Person mit dem Virus infiziert ist infiziert durchschnittlich 2.5 andere Menschen. Wenn das Virus ansteckender ist, muss der Impfstoff effizienter sein.

Je weiter die Pandemie entfernt ist, desto geringer kann die Höhe des Gipfels verringert werden. Es ist wie auf einen Berg zu klettern - Sie befinden sich bereits in einer bestimmten Höhe. Außerdem ist es schwieriger, eine Pandemie zu beenden, wenn mehr ansteckende Menschen herumlaufen.

Wenn also 5% der Bevölkerung bereits mit dem Virus infiziert sind, können Sie den Peak am besten um etwa 85% reduzieren. Der Unterschied zwischen 0% und 5% kann zu Millionen von Infektionen führen. Bisher, etwa 1% Es wurde bestätigt, dass die US-Bevölkerung infiziert ist, aber die Beamten schätzen, dass der tatsächliche Prozentsatz viel höher ist.

Wie viele Menschen geimpft werden, ist entscheidend

Basierend auf diesen Erkenntnissen könnte ein Impfstoff mit einer Wirksamkeit von nur 60% die Pandemie immer noch stoppen und es der Gesellschaft ermöglichen, zur Normalität zurückzukehren. Die meisten, wenn nicht die gesamte Bevölkerung müsste jedoch geimpft werden.

Dies erscheint angesichts von Umfragen, die dies belegen, unwahrscheinlich nur etwa drei Viertel von Amerikanern sagen Sie würden einen Coronavirus-Impfstoff erhalten, wenn sie sicher wären.

Wenn weniger Menschen geschützt sind, müsste ein Impfstoff eine Wirksamkeit von mindestens 80% haben, um die Pandemie selbst stoppen zu können, was bedeutet, dass die soziale Distanzierung vollständig gelockert werden könnte. Dies kann ein Ziel sein, das bei der Entwicklung von COVID-19-Coronavirus-Impfstoffen angestrebt werden soll.

All dies bedeutet wiederum nicht, dass ein Impfstoff mit einer geringeren Wirksamkeit nicht nützlich wäre. Dies würde bedeuten, dass soziale Distanzierung und das Tragen von Masken wahrscheinlich so lange andauern müssten, bis die Pandemie ihren Lauf nimmt oder ein Impfstoff eintrifft, der tatsächlich „gut genug“ ist.Das Gespräch

Über den Autor

Bruce Y. Lee, Professor für Gesundheitspolitik und -management, Stadtuniversität von New York

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.


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