Cos'è l'immunità di gregge?

L'immunità della mandria descrive il punto in cui una popolazione è sufficientemente immune a una malattia da impedirne la circolazione. I ricercatori dell'Università di Manchester hanno coniato il termine per la prima volta nel 1923, per descrivere come un'intera mandria di soggetti animali (in quel caso, topi) potesse diventare immune a una malattia anche se non tutti i membri della mandria erano stati immunizzati.

La vaccinazione diffusa è il modo più affidabile per ottenere l'immunità della mandria. "L'intero concetto di immunità di gregge è nato dalla domanda: quante persone hai bisogno di vaccinare in una popolazione per sradicare una malattia", ha detto Paul Hunter, professore presso l'Università dell'East Anglia nel Regno Unito e membro del Comitato per la prevenzione delle infezioni dell'Organizzazione mondiale della sanità.

Ma ottenere l'immunità della mandria è spesso più complicato di così e non è sempre possibile, soprattutto quando si tratta del nuovo coronavirus che causa COVID-19, per il quale non esiste un vaccino. "L'immunità della mandria coinvolge una varietà di fattori al di là del virus stesso", ha affermato Gregory Poland, direttore del Vaccine Research Group della Mayo Clinic.

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Come viene misurata l'immunità della mandria

Calcolare quante persone devono essere immuni a una malattia affinché smetta di infettare ulteriormente la popolazione è relativamente semplice. In primo luogo, gli scienziati determinano l'R0 del patogeno (pronunciato R-nought), una variabile che stima il numero medio di persone che un individuo contagioso infetterà in base alle qualità intrinseche dell'agente patogeno. È importante notare che R0 non è scolpito nella pietra. Una cifra più precisa, Rt, cattura il numero di casi previsti per individuo man mano che l'epidemia progredisce e le condizioni cambiano nel tempo in risposta all'epidemia. Ma allo scopo di calcolare la soglia necessaria per l'immunità della mandria, gli epidemiologi iniziano con R0.

L'epidemia di Ebola del 2014 ha avuto un R0 di circa due, il che significa che un paziente contagioso di Ebola ha infettato in media altri due, ha riferito NPR. Per il morbillo, questa cifra è più vicina a 15. Sebbene sia troppo presto per saperlo con certezza, i ricercatori sospettano che l'R0 del virus che causa COVID-19 sia circa tre, secondo i Centers for Disease Control and Prevention.

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Malattie con valori R0 apparentemente bassi sono ancora in grado di andare rapidamente fuori controllo, a condizione che siano anche leggermente superiori a uno. "Se assumiamo che R0 per COVID-19 sia tre, ciò significa che, per ogni caso, vi ritroverete con tre casi secondari", ha detto Hunter. "Quello è uno, tre, nove, 27 e così via."

La chiave per ottenere l'immunità della mandria è portare la R0 di una malattia (o, quando sono disponibili informazioni aggiornate, Rt) a una malattia. Man mano che gli individui diventano immuni a un agente patogeno, attraverso la vaccinazione o l'immunità naturale acquisita dopo essersi ripresi dalla malattia, si prevede che un caso infetti sempre meno individui all'interno di quella popolazione. Per il morbillo (R0 = 15), l'immunità della mandria si attiva quando 14 su 15, o circa il 93% degli individui, sono immuni. Per COVID-19, due su tre (circa il 66%) sarebbero probabilmente sufficienti.

"Con un patogeno molto infettivo è necessario vaccinare quasi il 100% della popolazione", ha detto Hunter. "Con COVID-19, dato che il suo R0 è da qualche parte tra due e tre, se potessimo immunizzare due terzi della popolazione penso che staremmo bene".

Come ottenere l'immunità della mandria

Quando gli scienziati parlano di immunità di gregge, è quasi sempre nel contesto dei vaccini. "L'immunità di gregge sarebbe l'obiettivo di un programma vaccinale [COVID-19]", ha detto Danny Altmann, professore di immunologia all'Imperial College di Londra. "Questo è il motivo per cui i vaccini candidati devono essere valutati e confrontati con calma e obiettività. Abbiamo bisogno di quelli che sono immunogenici [producono una risposta immunitaria], protettivi, sicuri e conferiscono un livello di risposta sostenuto".

Ma c'è un altro modo per ottenere l'immunità della mandria. Se l'agente patogeno in questione causa un'immunità permanente in coloro che infetta e gli viene permesso di diffondersi in modo più o meno incontrollato, i tassi di infezione aumenteranno in modo esponenziale e poi si appiattiranno, diminuiranno e scompariranno naturalmente man mano che più persone contraggono la malattia, guariscono e diventano immuni alla reinfezione - tutto senza introdurre un vaccino.

Questo metodo è molto meno affidabile, tuttavia, per due motivi.

In primo luogo, funziona solo all'interno di una popolazione relativamente chiusa in cui non arrivano costantemente individui nuovi e non esposti per fornire foraggio agli agenti patogeni affamati. Anche le comunità isolate non sono del tutto al sicuro da questo rischio, perché "i bambini non nascono immuni", ha detto Hunter. "Molte malattie che ci aspetteremmo di estinguere a causa dell'immunità di gregge rimangono in circolazione perché ci sono appena abbastanza neonati che entrano nella popolazione per mantenere la malattia".

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In secondo luogo, l'immunità della mandria per infezione acquisita si impone solo se una percentuale sufficiente della popolazione contrae effettivamente la malattia. Questa non è una conclusione scontata, e quasi certamente non è il caso di COVID-19, secondo i dati preliminari dei paesi europei colpiti e uno studio dalla Spagna pubblicato nel luglio 2020 sulla rivista The Lancet. I numeri suggeriscono che, nonostante le gravi perdite, il nuovo coronavirus ha infettato solo una frazione della popolazione, molto al di sotto della soglia per l'immunità della mandria. "La Svezia ha avuto molte infezioni, molti decessi e non ha ottenuto l'immunità di gregge. Anche la Spagna e l'Italia non hanno raggiunto l'immunità di gregge e le indagini hanno rilevato che i tassi di immunità in quei paesi sono forse del 15%", ha detto la Polonia.

E mentre si è tentati di presumere che una volta che un individuo si riprende da COVID-19, è immune da future infezioni, gli studi suggeriscono sempre più che questo potrebbe non essere il caso.

"Stiamo assistendo a queste 'feste COVID', con la gente che pensa 'Andrò, mi infetterò e finirò'", ha aggiunto. "Al di là della stupidità di esporsi a una malattia potenzialmente letale, è un approccio ignorante che presuppone una verità che probabilmente non c'è - una volta infettata, immune".

L'immunità della mandria non funziona sempre

Gli ingredienti per ottenere l'immunità della mandria in modo naturale sono ben compresi. "Volete una malattia che sia garantita per produrre un'immunità robusta con una diffusione in gran parte asintomatica e avere un basso R0", ha detto Altmann. Ma anche se l'R0 è relativamente alto e la maggior parte dei pazienti è sintomatica, l'immunità della mandria è ancora possibile con un vaccino efficace e un programma vaccinale che immunizza la popolazione in massa. "Pensa alle nostre grandi storie di successo di vaccinazioni per la salute pubblica: vaiolo e poliomielite, entrambi interamente dovuti a programmi di vaccinazione massicci e prolungati con vaccini semplici e altamente efficaci", ha detto..

È necessaria un'immunità robusta per garantire che coloro che diventano immuni rimangano così a lungo affinché l'agente patogeno si estingua. La diffusione asintomatica aiuta, perché significa che è probabile che un minor numero di persone muoia mentre la popolazione attende che l'immunità della mandria prenda piede e aumenta la probabilità che ci saranno abbastanza sopravvissuti per influenzare l'immunità della mandria in primo luogo. Un R0 basso, ovviamente, abbassa l'asticella del numero di individui che devono essere immuni prima di vedere il tasso di infezione appiattirsi e diminuire.

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Tuttavia, alcune malattie apparentemente forti candidati all'immunità di gregge non la raggiungono mai del tutto. Nonostante la diffusa infezione e vaccinazione, la varicella, ad esempio, non è mai stata completamente sradicata dalla popolazione. Questo perché il virus che causa la varicella rimane latente nelle radici nervose di coloro che ne sono infettati, anche dopo che si sono ripresi e hanno acquisito l'immunità alla malattia. Quando gli individui una volta infettati invecchiano, il loro sistema immunitario si indebolisce e il virus può riattivarsi, causando l'herpes zoster, che a sua volta può causare la varicella.

"Potresti aver debellato la varicella in una piccola comunità isolana, ma poi la nonna di qualcuno riceve un attacco di fuoco di Sant'Antonio e, nel giro di poche settimane, ogni bambino dell'isola prende la varicella", ha detto Hunter. "Hai raggiunto l'immunità di gregge e [sembra] il virus si è estinto, ma in realtà sta aspettando di uscire." Fenomeni simili sono stati osservati con la tubercolosi, secondo l'OMS.

L'immunità di gregge indotta da vaccini può anche fallire quando un vaccino si traduce in un'immunità di breve durata all'interno di una popolazione. La pertosse e la parotite sono recentemente riapparse molto tempo dopo che si presumeva che i programmi di vaccinazione avessero eradicato queste malattie e gli studi suggeriscono che, sebbene la non conformità al vaccino abbia avuto un ruolo, i focolai sono stati in parte dovuti alla perdita di efficacia dei vaccini nel tempo. "Negli ultimi anni abbiamo avuto epidemie sia di pertosse che di parotite, e queste sono principalmente il risultato di una diminuzione dell'immunità nel tempo", ha detto la Polonia.

È possibile l'immunità di gregge per COVID-19?

Con un vaccino efficace, è possibile ottenere l'immunità di gregge e porre fine alla pandemia COVID-19. Ma probabilmente sarebbero necessari colpi di richiamo regolari, poiché i primi dati dei pazienti in recupero suggeriscono che il nuovo coronavirus conferisce l'immunità solo per pochi mesi o anni..

"Sappiamo che, due o tre anni dopo un'infezione, gli anticorpi diventano non rilevabili nei pazienti con SARS, MERS e coronavirus stagionale, quindi non è una sorpresa", ha detto la Polonia. "L'idea che sto per ottenere un vaccino e essere permanentemente immune nel modo in cui è accaduto con morbillo, rosolia, vaiolo o poliomielite semplicemente non è vera in questo caso", ha aggiunto.

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- Scopri di più su cos'è l'immunità della mandria e come potrebbe essere possibile con COVID-19, da Johns Hopkins University.

- Guarda questa breve animazione su come funziona l'immunità della mandria, dal Royal College of Pathologists.

- Maggiori informazioni su come i vaccini promuovono l'immunità della mandria, da Vaccines.gov.

Senza un vaccino, tuttavia, è estremamente improbabile che COVID-19 produca un'immunità naturale della mandria perché i tassi di infezione non sono nemmeno vicini alla percentuale necessaria per ridurre l'R0 a uno. "Lo studio spagnolo suggerisce che, anche adesso, meno del 10% degli spagnoli ha avuto l'infezione", ha detto Hunter. "Avresti bisogno di 10 o 15 volte più casi - e morti - prima di ottenere l'immunità di gregge". Potrebbero essere necessari mesi o anni per raggiungere quella soglia e, a quel punto, molti di coloro che hanno contratto la malattia potrebbero comunque perdere la loro immunità, ponendo le basi per la reinfezione e un altro ciclo di malattia e perdita..

La cosa che fa riflettere è che richiederebbe ordini di grandezza più massacri di quelli che abbiamo già visto per avvicinarsi anche alla possibilità che l'immunità di gregge si verifichi naturalmente per COVID-19, se possibile. "Si può sopportare un'orrenda pandemia a un livello tale da distruggere le infrastrutture sociali con un numero enorme di morti, e ancora non ottenere l'immunità di gregge", ha detto Altmann.