Existe una pregunta que ha estado rondando en el seno de la comunidad científica desde que la pandemia se desató con virulencia por todo el globo: ¿qué porcentaje de la población debe adquirir inmunidad contra el virus Sars-CoV-2 para que el ritmo de transmisión comience a perder fuerza y eventualmente se detenga? Todavía no hay una respuesta para ello, así como la hay frente a otros diversos interrogantes que plantea el nuevo coronavirus. “Los científicos aún tienen mucho que debatir, pero lo que está claro es que, a escala mundial, como población global, estamos lejos de los niveles de inmunidad necesarios como para lograr que cese la transmisión de la enfermedad”, declaró el epidemiólogo irlandés Mike Ryan, director ejecutivo del Programa de Emergencias de la Organización Mundial de la Salud (OMS), en una conferencia de prensa que brindó el 18 de agosto. “Debemos enfocarnos en lo que efectivamente podemos hacer ahora para evitar la transmisión, y no esperar que la inmunidad de rebaño sea nuestra salvación”, añadió.
La inmunidad colectiva, también denominada inmunidad de rebaño o de grupo, es un concepto acuñado durante las primeras décadas del siglo pasado que ganó difusión en los años 1970, con el aumento del uso de vacunas y las campañas de vacunación; y que ha venido siendo objeto de acalorados debates dentro y fuera del ámbito académico. El mismo abarca dos ideas. La primera alude a que la probabilidad de contagio en una población disminuye a medida que aumenta en ella la proporción entre individuos inmunes y susceptibles. La segunda, que no es para nada obvia y que fue descubierta mediante de la elaboración de modelos matemáticos, plantea que, incluso habiendo susceptibles, existe un porcentaje tal de inmunes –que varía según la capacidad de infección del patógeno en la población y la dinámica de las interacciones en ella– que ya es suficiente como para establecer una tasa de contagio insignificante, es decir, para erradicar el patógeno. Por eso, para erradicarlo no se necesita vacunar a la totalidad de la población. El descubrimiento de esta segunda noción fue importante para definir el concepto.
Esta noción es fundamental en la planificación de inmunizaciones contra enfermedades tales como el sarampión o la poliomielitis, que prácticamente habían logrado erradicarse luego de la implementación de campañas exitosas, y que recientemente reaparecieron debido a ciertas fallas en la cobertura de la vacunación de la población y con el recrudecimiento de los movimientos antivacunas.
El epidemiólogo Paulo Lotufo, docente de la cátedra de clínica médica de la Facultad de Medicina de la Universidad de São Paulo (FM-USP) sostiene que la noción de inmunidad de rebaño solo debe emplearse en el contexto de la salud colectiva para establecer un objetivo al cual apuntar en el marco de un plan de vacunación, y no como una manera de “administrar” una epidemia. “De la manera que se lo está tomando, pareciera haberse convertido en un objetivo [de una política pública] y allí radica el problema. Se transforma en un gran anhelo, pero es algo antiético. Cuando se menciona esta posibilidad, se promueve que no se haga nada y que la gente se muera”, añade.
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Al comienzo de la pandemia, las autoridades del Reino Unido modificaron sus planes de lucha contra el Sars-CoV-2 luego de que los expertos presentaron las proyecciones de muertes acarreadas por el covid-19 si no se hacía nada hasta que se lograra la inmunidad colectiva. Las cifras calculadas rondaban los 250 mil muertos en ese país, cuya población es de unos 68 millones de habitantes. En ese entonces Lotufo también extrapoló esos cálculos para Brasil: la inacción podía costar 1,5 millones de vidas. Al cabo de cinco meses de que la OMS declarara la existencia de la pandemia y con la amplia propagación del Sars-CoV-2 en forma desigual por los países, aún no existe un consenso en cuanto al umbral necesario para alcanzar la inmunidad colectiva, y se desconoce si alguna región del mundo ha alcanzado esa condición.
“Todos los artículos sobre el tema son preliminares”, dice el bioquímico Hernan Chaimovich, docente jubilado del Instituto de Química de la USP y expresidente del Consejo nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq). “El covid-19 es una enfermedad muy reciente que exige el uso de los mejores modelos, que incluso pueden estar equivocados. No porque sean poco precisos, sino porque no se dispone de un conocimiento suficiente al respecto del virus. Según los supuestos planteados, se puede arribar a cualquier número”.
La fórmula clásica para calcular el umbral parte del concepto del número reproductivo básico de la infección, al cual se lo conoce como R0 (erre cero), un indicador que mide el nivel infeccioso de un patógeno en un contexto en el que nadie ha adquirido inmunidad al mismo. Cada enfermedad posee un R0 diferente. Al sarampión, por ejemplo, se le atribuye normalmente un número básico de reproducción entre 12 y 18. Es decir que una persona le transmite la enfermedad, en promedio, al menos a otras 12 personas. En el covid-19, esa cifra se estipuló entre 2,5 y 3. Esto significa que un individuo infectado contagia el virus, por término medio, a otras dos o tres personas. Cuanto más alto es el valor R0, mayor es el porcentaje necesario de individuos inmunes para lograr la inmunidad colectiva.
Según ese cálculo, el umbral de inmunidad colectiva en el caso del Sars-CoV-2 sería de 0,60. Es decir, que al menos el 60% de la población debería ser inmune al patógeno para alcanzar esa condición. Por lo tanto, se estaría muy lejos de las cifras que apuntan los estudios epidemiológicos que verifican la presencia de anticuerpos contra el nuevo coronavirus en poblaciones de diversas regiones del mundo.
En España, uno de los países más afectados por la pandemia, por ejemplo, un estudio publicado en el mes de julio en la revista The Lancet indicaba que aproximadamente un 5% de la población, solamente, había testeado positivo. Para la ciudad de Nueva York, se divulgó una cifra del 21%. Un artículo elaborado por el Imperial College de Londres y publicado en agosto da cuenta de pruebas de anticuerpos efectuadas en toda Inglaterra, que detectaron una prevalencia de menos del 6% en la población. La ciudad que registró los valores más altos fue Londres, con un 13%.
En Brasil, el segundo país en número de contagios y muertes en el mundo, con más de 120 mil fallecidos contabilizados al final del mes de agosto, el estudio poblacional más amplio sobre el nuevo coronavirus es el Epicovid19-BR, coordinado por el Centro de Investigaciones Epidemiológicas de la Universidad Federal de Pelotas (UFPel), en el estado de Rio Grande do Sul. En la tercera y última etapa de pruebas realizada (hasta el cierre de este artículo), que se llevó a cabo entre el 21 y el 24 de junio, se constató una prevalencia de la presencia de anticuerpos en un 3,8% de la población brasileña. Estas cifras difieren bastante según la región del país y el municipio analizado. Hasta ahora, la ciudad con la mayor prevalencia de anticuerpos detectados entre la población brasileña fue Sobral, en el estado de Ceará, donde un 26,4% de las personas dio resultado positivo. En la primera etapa, fue solamente el 2%, y en la segunda, el 22,1%. Los resultados sorprendieron a los investigadores, fundamentalmente en la región norte, donde el sistema de salud local colapsó en varias localidades. En Breves, en el estado de Pará, donde la incidencia había sido de un 25% en la primera etapa del Epicovid, en la segunda y en la tercera fase las cifras cayeron a un 12,2% y un 9,4%, respectivamente. En Manaos, el porcentaje creció entre la primera y la segunda etapa del estudio (de un 12,7% pasó a un 14,6%). Sin embargo, en la tercera etapa, el porcentaje de personas a las cuales se les detectaron anticuerpos contra el Sars-CoV-2 disminuyó a un 8%. En la ciudad de São Paulo, capital del estado homónimo, las prevalencias fueron de un 3,3%, un 2,3% y un 1,4% en las fases 1, 2 y 3, respectivamente.
“Al principio de nuestro estudio esperábamos que la prevalencia de anticuerpos solo aumentase con cada etapa, porque se suponía que los mismos perdurarían al menos durante algunos meses”, relata el epidemiólogo Aluísio Barros, docente de la UFPel e integrante del equipo científico del Epicovid19-BR. “Pero la evolución de esta epidemia ha sido un enorme desafío y a la vez un gran aprendizaje para todo el mundo. El conocimiento existente sobre inmunidad en general y al respecto de la idea de la inmunidad colectiva está siendo puesto a prueba”, dice.
Una de las hipótesis que plantean los científicos para los hallazgos contrarios a lo esperado, con ciudades registrando una caída en la prevalencia, indica que la cantidad de anticuerpos desciende relativamente rápido una vez que el paciente se recupera de la enfermedad, hasta llegar a niveles indetectables con el test que se utiliza en el estudio, cuya sensibilidad es del 85%. “Nadie sabe si esas personas que tuvieron contacto con el virus son inmunes o no”, dice Barros. Los científicos también estudian la posibilidad de que parte de la población cuente solamente con la protección de los linfocitos T, que es otro de los tipos de sistemas de defensa del cuerpo (lea en Pesquisa FAPESP, edición nº 294), y ni siquiera produzcan anticuerpos.
Los estudios hacen hincapié en la importancia de la heterogeneidad de la población para predecir el umbral de la inmunidad colectiva
Esto también ayudaría a explicar por qué en ciertos lugares, como en el caso de Manaos, la epidemia se ha desacelerado incluso con prevalencias de anticuerpos muy por debajo del 60% o 70%, los porcentajes contemplados inicialmente para conferir una inmunidad colectiva. “Aparentemente hay varias cosas que están ocurriendo en simultáneo y nada está comprobado. Es todo medio especulativo”, sostiene el investigador de la UFPel.
Barros cree que la inmunidad colectiva es, en parte, responsable de lo que ocurre en esas ciudades. “Probablemente ha disminuido el número de individuos susceptibles en la población”, dice. “Solo que esto es más complicado de lo que se supuso en un principio. Hay evidencias que apuntan que, si bien el virus es nuevo, no todo el mundo es igualmente susceptible debido a una serie de razones, ya sea porque la inmunidad celular se desarrolle eventualmente en función de diversas infecciones, o por algún componente genético u otro motivos”.
Dos artículos científicos divulgados recientemente hacen hincapié en la importancia de la heterogeneidad de las poblaciones para modelar y predecir el umbral de la inmunidad colectiva. Uno de ellos, publicado en la revista Science a mediados del mes de agosto por dos investigadores del Departamento de Matemática de Estocolmo, en Suecia, y un tercer científico de la Escuela de Ciencias Matemáticas de la Universidad de Nottingham, en el Reino Unido, señala que la inmunidad colectiva puede alcanzarse con una tasa de infección de alrededor del 40% de la población. Esto sería así porque la transmisión y la inmunidad se concentran en los miembros más activos de la población, que por lo general son personas más jóvenes y menos vulnerables.
El segundo artículo, aún no revisado por pares, fue publicado en el repositorio de preprints medRxiv a finales del mes de julio por un grupo coordinado por la matemática portuguesa Gabriela Gomes, docente de la Universidad de Srathclyde, en Escocia. El modelo que ellos sugieren, calculado a partir de datos de cuatro países (Bélgica, España, Inglaterra y Portugal), apunta como resultado umbrales de inmunidad colectiva incluso más bajos, de entre el 10% y el 20%.
El médico brasileño Marcelo Urbano Ferreira, docente del Instituto de Ciencias Biomédicas de la USP y coautor del estudio, explica que las diferencias de riesgo de infección entre las poblaciones pueden atribuirse tanto a la variación de la exposición como a las diferencias en la susceptibilidad a la infección. “Las infecciones naturales actúan como un proceso selectivo, de modo tal que los individuos con mayor riesgo son los primeros en contraer el virus. De este modo, se reduce el riesgo medio de infección entre los susceptibles que quedan entre la población”, dice. El modelo también toma en cuenta las medidas de protección y distanciamiento social dispuestas por los distintos gobiernos y su acatamiento entre la población.
“Ese fenómeno dinámico podría explicar por qué, incluso con el retorno a las actividades normales en diversos países europeos, la proporción de individuos infectados se mantiene por debajo de las previsiones iniciales”, indica el médico del ICB. Ferreira coordina un proyecto financiado por la FAPESP que estudia la escala y la duración de la inmunidad protectora y el porcentaje de contagios que no son notificados entre las comunidades del interior de la Amazonia. Los datos recabados en campo permitirán testear algunos supuestos de los modelos matemáticos y perfeccionar su capacidad predictiva.
Al ser contraintuitivas, las predicciones sobre el umbral de la inmunidad colectiva causan asombro en el público lego y no todos los expertos las avalan. “Esas cifras deben tomarse con cautela”, opina el médico Claudio Struchiner, docente de la Escuela de Matemática Aplicada de la Fundación Getulio Vargas (FGV) en Río de Janeiro e investigador jubilado de la Fundación Oswaldo Cruz (Fiocruz). “Es un trabajo importante, que aporta un razonamiento novedoso, pero aún hay que verificarlo”.
Según Struchiner, un problema del argumento que plantea el artículo consiste en que se obtiene un rango del 10% al 20% que en buena medida se debe a la disminución de la movilidad de la gente y a la adopción de prácticas higiénicas, al menos por una parte de la población. “Si uno afirma ‘llegamos al umbral’, la gente deja de practicar ese comportamiento seguro. Se relajan y dejan de usar mascarillas y de lavarse las manos, empiezan a ir a shoppings y restaurantes. Al modificar el comportamiento, podemos estar echándole leña al fuego”. Él no cree que en ciudades tales como Manaos o Río de Janeiro se haya alcanzado el umbral de la inmunidad colectiva. “En mi opinión, creo que no deberíamos abandonar las disposiciones y prácticas de comportamiento seguro”.
El epidemiólogo José Eluf Neto, docente de la Facultad de Medicina de la USP y presidente de la Fundación Oncocentro de São Paulo también recomienda prudencia. “Ahora estamos comenzando a conocer al covid-19. La realidad está empezando a cambiar y los supuestos utilizados por los modelos matemáticos están modificándose a medida que vamos conociendo más a la enfermedad”, afirma. “Un tema muy serio, por ejemplo, es que se sabe muy poco sobre la reinfección. Las limitaciones de los modelos matemáticos son bastante conocidas. Empero, en la pandemia actual, cuando todavía hay gran incertidumbre en lo que tiene que ver con el virus y la historia natural de la infección, se han divulgado muchos pronósticos sin advertir acerca de sus limitaciones. Por eso, es necesario ser precavidos”.
Proyecto
Mapeo de la propagación del Sars-CoV-2: Dimensión del brote, dinámica del contagio, desenlaces clínicos de la infección y duración de la respuesta de los anticuerpos en una pequeña localidad amazónica (nº 20/04505-3); Modalidad Ayuda a la Investigación – Regular; Investigador responsable Marcelo Urbano Ferreira; Inversión R$ 361.767,81
Artículos científicos
BRITTON, T. et al. A mathematical model reveals the influence of population heterogeneity on herd immunity to Sars-CoV-2. Science. 14 ago. 2020.
AGUAS, R. et al. Herd immunity thresholds for Sars-CoV-2 estimated from unfolding epidemics (preprint). medRxiv. 24 jul. 2020.
