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Los virus respiratorios tienden a ser más invasores con igualdad de oportunidades

Los virus respiratorios tienden a ser más invasores con igualdad de oportunidades

Todo el mundo está expuesto a los mismos (o muy similares) componentes virales generadores de inmunidad. Podemos calcular qué porcentaje de personas necesitan esa exposición para desarrollar una inmunidad significativa en toda la población.

Este no es el caso cuando un virus se propaga en el mundo real. En cambio, las complejidades de la vida real crean lo que los modeladores denominan heterogeneidad. Las personas están expuestas a diferentes cantidades del virus, en diferentes contextos, a través de diferentes rutas. Un virus que es nuevo para la especie crea más variedad en las respuestas inmunitarias. Algunos de nosotros somos más susceptibles de ser infectados y otros tienen más probabilidades de transmitir el virus una vez infectados. Incluso las pequeñas diferencias en la susceptibilidad y la transmisión individuales pueden, como con cualquier fenómeno caótico, conducir a resultados muy diferentes a medida que los efectos se agravan con el tiempo, en la escala de una pandemia. Como explica Gomes, “no es necesario que haya mucha variación en una población para que las epidemias disminuyan drásticamente”.

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En una pandemia, la heterogeneidad del proceso infeccioso también dificulta la previsión. Cuando lanzas una moneda, el resultado no se ve afectado por los lanzamientos anteriores. Pero en los sistemas dinámicos, los resultados se parecen más a los del ajedrez: la siguiente jugada está influenciada por la anterior. Las diferencias en los resultados pueden crecer exponencialmente, reforzándose mutuamente hasta que la situación se vuelve, a través de una serie de movimientos predecibles individualmente, radicalmente diferente de otros escenarios posibles. Tienes alguna posibilidad de poder predecir el primer movimiento en un juego de ajedrez, pero buena suerte al predecir el último.

Eso es exactamente lo que intenta hacer la obra de Gomes. Ella describe un modelo en el que todos son igualmente susceptibles a la infección por coronavirus (un modelo homogéneo) y un modelo en el que algunas personas son más susceptibles que otras (un modelo heterogéneo). Incluso si las dos poblaciones comienzan con la misma susceptibilidad promedio a la infección, no se obtienen las mismas epidemias. “Los brotes parecen similares al principio. Pero en la población heterogénea, los individuos no se infectan al azar”, me dijo. “Las personas altamente susceptibles tienen más probabilidades de infectarse primero. Como resultado, la susceptibilidad promedio disminuye cada vez más con el tiempo”.

Efectos como este, el “agotamiento selectivo” de las personas que son más susceptibles, pueden desacelerar rápidamente la propagación de un virus. Cuando Gomes usa este tipo de patrón para modelar la propagación del coronavirus, los efectos combinados de la heterogeneidad parecen mostrar que es poco probable que la avalancha de casos y muertes observada en los picos iniciales en todo el mundo ocurra una segunda vez. Con base en datos de varios países de Europa, dijo, sus resultados muestran un umbral de inmunidad colectiva mucho más bajo que el de otros modelos.

“Seguimos ejecutando los modelos y sigue regresando a menos del 20 por ciento”, dijo Gomes. “Es muy llamativo”.

Si eso resulta ser correcto, sería una noticia que cambiaría la vida. No significaría que el virus se ha ido. Pero según las estimaciones de Gomes, si aproximadamente una de cada cinco personas en una población determinada es inmune al virus, eso parece ser suficiente para frenar su propagación a un nivel en el que cada persona infecciosa infecta a un promedio de menos de una persona. El número de infecciones disminuiría constantemente. Esa es la definición clásica de inmunidad colectiva. Significaría, por ejemplo, que con una prevalencia de anticuerpos del 25 por ciento, la ciudad de Nueva York podría continuar con su reapertura cuidadosa sin temor a otro aumento importante en los casos.

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No tiene un sentido intuitivo, admite Gomes, pero “los modelos homogéneos simplemente no hacen curvas que coincidan con los datos actuales”, dijo. Los sistemas dinámicos se desarrollan de manera compleja e impredecible, y ella cree que lo mejor que podemos hacer es actualizar continuamente los modelos en función de lo que sucede en el mundo real. Ella no puede decir por qué el umbral en sus modelos es consistentemente igual o inferior al 20 por ciento, pero lo es. “Si la heterogeneidad no es la causa”, dijo, “entonces me gustaría que alguien explicara cuál es”.

En la Universidad de Estocolmo, Tom Britton, decano de matemáticas y física, cree que un umbral del 20 por ciento es poco probable, pero no imposible. Su laboratorio también ha estado construyendo modelos epidemiológicos basados ??en datos de todo el mundo. Él cree que la variación en la susceptibilidad y la exposición al virus claramente parece estar reduciendo las estimaciones de inmunidad colectiva. Britton y sus colegas publicaron recientemente su modelo, demostrando el efecto, en Science.

“Si existe una gran variabilidad de susceptibilidad entre los humanos, entonces la inmunidad colectiva podría ser tan baja como el 20 por ciento”, me dijo Britton. Pero hay razones para sospechar que las personas no tienen una susceptibilidad tan dramáticamente dispar al coronavirus. Los altos grados de variabilidad son más comunes en cosas como las infecciones de transmisión sexual, donde una persona con 100 parejas al año es mucho más susceptible que alguien célibe. Los virus respiratorios tienden a ser más invasores que ofrecen igualdad de oportunidades. “No creo que suceda al 20 por ciento”, dijo Britton. “Entre el 35 y el 45 por ciento, creo que sería un nivel en el que la propagación se reduciría drásticamente”.

Modelos como el de Britton y el de Gomes también asumen que, después de la infección, las personas obtienen inmunidad. Esta es una advertencia clara que hacen todos los investigadores. COVID-19 es una enfermedad nueva, por lo que nadie puede estar seguro de que las personas infectadas se vuelvan inmunes de manera confiable o cuánto tiempo dura la inmunidad. Pero Britton señaló que hasta el momento no hay casos claros de infecciones dobles, lo que sugiere que este virus crea inmunidad durante al menos un período de tiempo significativo, como lo hacen la mayoría de los virus.

Lipsitch también cree que la heterogeneidad es un factor importante en cualquier modelo. Fue una de las razones por las que actualizó su predicción, no mucho después de que hablamos en febrero, sobre cuál sería el umbral de inmunidad colectiva. En lugar de 40 a 70 por ciento, lo bajó a 20 a 60 por ciento. Cuando hablamos la semana pasada, dijo que todavía lo mantiene, pero es escéptico de que el número se acerque al 20 por ciento del rango. “Creo que es poco probable”, dijo, pero agregó: “Este virus está demostrando que puede haber diferencias de magnitud en las tasas de ataque, dependiendo de las decisiones políticas y sociales, que no sé cómo pronosticar”.

“Creo que todos estamos de acuerdo en que la heterogeneidad es importante”, dice Kate Langwig, profesora de Virginia Tech. Estudió en Harvard con Lipsitch y también fue asesorada por Gomes. Las variaciones biológicas en la susceptibilidad podrían reducirse a factores tan simples como quién tiene más pelo en la nariz o quién habla más alto y de forma más explosiva, y Langwig comparte la creencia de que estos factores pueden crear heterogeneidad en la susceptibilidad y la transmisión. Esos efectos pueden combinarse para cambiar drásticamente las matemáticas detrás de las predicciones para el futuro.

Pero ella se niega a respaldar cualquier umbral numérico particular para la inmunidad colectiva. No se siente cómoda con la idea de un solo número. Lo que es importante para ella, más bien, es que la gente no se deje engañar por la idea de la inmunidad colectiva. En el contexto de la vacunación, los umbrales de inmunidad colectiva son relativamente fijos y predecibles. En el contexto de una pandemia en curso, pensar en este umbral como un concepto estático puede ser peligrosamente engañoso.

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“Durante los últimos meses, comenzamos a hablar sobre la ‘inmunidad natural del rebaño’ y lo https://opinionesdeproductos.top/ que se usaría para bloquear futuras oleadas”, dice Shweta Bansal, profesora asociada de la Universidad de Georgetown que estudia cómo las interacciones sociales influyen en las enfermedades infecciosas. Le preocupa que muchas personas confundan las proyecciones académicas sobre alcanzar la inmunidad colectiva con un fatalismo de “déjalo correr salvajemente”. “Mi opinión es que tratar de tomar ese camino conduciría a la muerte y la devastación en masa”, dice ella.

De hecho, dejar que un nuevo virus de rápida propagación se propague sin control en una población con cero inmunidad podría significar que casi todas las personas en un lugar determinado se infecten. Con la vacunación, el umbral de inmunidad colectiva es vital para guiar las políticas y la práctica médica: si alrededor del 90 por ciento de las personas están vacunadas contra el sarampión, por ejemplo, teniendo en cuenta la disminución de anticuerpos y las respuestas inmunitarias variables, es seguro asumir que 60 o 70 por ciento están protegidos y la población no está en riesgo de un brote. Pero ese concepto claramente no se aplica cuando un virus altamente contagioso golpea a una población con inmunidad cero. Si no se controla por completo, dice Bansal, el porcentaje de personas infectadas podría superar el 70 por ciento.

Por definición, los sistemas dinámicos no tratan con números estáticos. Cualquier umbral de inmunidad de rebaño depende del contexto y cambia constantemente. Cambiará con el tiempo y el espacio. Varía según el número de reproducción básico: el número promedio de nuevas infecciones causadas por un individuo infectado. Durante la etapa inicial de un brote de un nuevo virus (al que nadie tiene inmunidad), ese número será mayor. El número está sesgado por eventos de gran propagación, como cuando una persona en un coro infecta a otras 50. Y se debe esperar que el número en una ciudad densa como Nueva York sea más alto que en la zona rural de Alaska. “Dentro de ciertas poblaciones que carecen de heterogeneidad, como dentro de un hogar de ancianos o una escuela, es posible que el umbral de inmunidad colectiva esté por encima del 70 por ciento”, dice Bansal. Si un promedio de población llevara a las personas en esos entornos a volverse complacientes, podría haber una muerte innecesaria.

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A pesar de todos los misterios de cómo este virus afecta nuestros cuerpos y sistemas inmunológicos, y toda la heterogeneidad involucrada en el complejo modelo de resultados, Bansal cree que la heterogeneidad del comportamiento es el determinante clave de nuestro futuro. “Ese número mágico que estamos describiendo como un umbral de inmunidad de rebaño depende en gran medida de cómo se comporten los individuos”, dice Bansal, ya que R0 claramente cambia con los comportamientos. En promedio, el R0 del coronavirus actualmente parece estar entre 2 y 3, según Lipsitch. Pero si todos nos encerráramos en cápsulas de aislamiento hoy, el R0 caería a cero. No habría más muertes.

“COVID-19 es la primera enfermedad en los tiempos modernos en la que todo el mundo ha cambiado su comportamiento y se ha reducido la propagación de la enfermedad”, señaló Britton. Eso hizo que los modelos y números antiguos quedaran obsoletos. El distanciamiento social y otras medidas reactivas cambiaron el valor de R0 y seguirán haciéndolo. El virus tiene ciertas propiedades inmutables, pero no hay nada inmutable sobre la cantidad de infecciones que causa en el mundo real.

Lo que parece que necesitamos es una mejor comprensión de la inmunidad colectiva en este contexto novedoso. El umbral puede cambiar en función de cómo se propague un virus. La propagación sigue cambiando en función de cómo reaccionamos en cada etapa, y los efectos se combinan. Las pequeñas medidas preventivas tienen grandes efectos posteriores. En otras palabras, el rebaño en cuestión determina su inmunidad. No hay ningún misterio en cómo bajar el R0 por debajo de 1 y alcanzar una inmunidad colectiva efectiva: máscaras, distanciamiento social, lavado de manos y todo lo que todos están cansados ??de escuchar. Ya se está haciendo.

Esencialmente, en la actualidad, se podría decir que la ciudad de Nueva York, donde vivo, se encuentra en una versión de inmunidad colectiva, o al menos en un equilibrio seguro. Nuestros recuentos de casos son muy bajos. Han estado bajas durante semanas. Nuestros recuentos de anticuerpos significan que un número no insignificante de personas se elimina efectivamente de la cadena de transmisión. Muchos más pueden ser excluidos de manera efectiva porque se mantienen aislados y distanciados, usan máscaras y están higiénicamente vigilantes. Si seguimos viviendo tal como estamos, parece poco probable otra gran ola de enfermedades.

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Lipsitch mantiene la proyección de febrero de que es probable que los estadounidenses contraigan el coronavirus, pero no porque ese sea el único futuro posible. En otros países, no es el caso. “Creo que ya no parece imposible que Suiza o Alemania puedan permanecer cerca de donde están en términos de casos, lo que significa brotes no mucho más grandes, hasta que haya una vacuna”, dijo. Parecen tener la voluntad y los sistemas establecidos para mantener sus economías lo suficientemente cerradas como para mantener su equilibrio actual.

Otros países ricos podrían hipotéticamente crear sociedades que sean efectivamente inmunes a nuevos aumentos repentinos, donde el umbral de inmunidad colectiva efectiva sea bajo. Incluso en los EE. UU., no es demasiado tarde para crear un mundo en el que no es probable que contraiga el coronavirus. Podemos usar máscaras y permitir que las personas permanezcan alojadas y alimentadas sin realizar trabajos peligrosos. Pero, a juzgar por las decisiones que los líderes estadounidenses han tomado hasta ahora, parece que pocos lugares del país elegirán vivir de esta manera. Muchas ciudades y estados retrocederán a una forma de vida antigua, donde el umbral de inmunidad colectiva es alto. Las decisiones peligrosas serán amplificadas por los sistemas dinámicos de la sociedad. Las personas viajarán y sembrarán brotes en lugares que han trabajado incansablemente para contener el virus. En algunos casos, una sola persona infectada provocará indirectamente cientos o miles de muertes.

Tenemos la riqueza en este país para cuidar a las personas y establecer el umbral de inmunidad colectiva donde elijamos. Partes del mundo están iluminando un tercer camino a seguir, algo intermedio entre el bloqueo total y simplemente reanudar las viejas formas de vida. Ocurre a través de elecciones individuales y acciones colectivas, reinventando nuevas formas de vida y contando con el apoyo y el liderazgo del estado para hacer que esas formas sean posibles. Por mucha atención que le demos al virus, a las drogas y a nuestro sistema inmunológico, la variable en el sistema somos nosotros. Solo habrá tanto caos como lo permitamos.

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Escuche a James Hamblin discutir esta historia en un episodio de Social Distance, la guía de The Atlantic para la pandemia:

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(Nicola Muirhead)

Hace siete años, la Casa Blanca se estaba preparando no para una pandemia, sino para dos. En la primavera de 2013, varias personas en China se enfermaron con una cepa nueva y letal de la gripe aviar H7N9, mientras que un brote de MERS, una enfermedad causada por un coronavirus, se había propagado desde Arabia Saudita a varios otros países. “Estábamos lidiando con la posibilidad de que ambas cosas se convirtieran en una pandemia”, dice Beth Cameron, quien estaba en el Consejo de Seguridad Nacional en ese momento.

Afortunadamente, tampoco lo hizo, pero no debemos confundir la suerte histórica con la seguridad futura. Los virus no se divierten. No se abstendrán de patearte solo porque otro virus ya te haya derribado. Y las pandemias son caprichosas. A pesar de mucha investigación, “no hemos encontrado una manera de predecir cuándo llegará uno nuevo”, dice Nídia Trovão, viróloga de los Institutos Nacionales de Salud. A medida que surgen nuevas enfermedades a un ritmo acelerado, la única certeza es que las pandemias son inevitables. Así que es solo cuestión de tiempo antes de que surjan dos a la vez.

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“Tenemos que prepararnos para que ocurra una pandemia en cualquier momento, y ‘cualquier momento’ puede ser cuando ya estamos lidiando con una pandemia”, me dijo Cameron.

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