Весной 2020 года, когда коронавирус SARS-CoV-2 только получил свое официальное название, а ВОЗ нехотя признала, что речь идет о пандемии, термин «коллективный иммунитет» из профессиональной терминологии микробиологов и вирусологов стал одним из самых употребимых словосочетаний в речи обычного человека. Тогда казалось, что как только 60-70% населения приобретет иммунитет к новой коронавирусной инфекции, пандемия закончится и мир станет прежним.

Однако пандемия длится уже больше 1,5 лет, вакцинироваться можно на каждом углу, цифры в 60-70% людей с иммунитетом, полученным в ходе вакцинации или после болезни, давно пройдены – а о коллективном иммунитете говорить по-прежнему не приходится.

Что такое коллективный иммунитет?

Коллективный (он же стадный или популяционный) иммунитет предполагает, что как только в обществе формируется определенная прослойка людей, обладающих иммунной защитой от инфекции, такие люди становятся препятствием для распространения патогена. Попав в организм, имеющий антитела, возбудитель болезни немедленно погибает и не передается другим людям. В этой идеализированной картинке предполагается, что:

у вакцинированного или привитого человека формируется стойкий длительный иммунитет к инфекции, который не ослабевает со временем;
благодаря этому иммунитету, его организм эффективно уничтожает вирус чуть ли не в момент взаимодействия с ним, не давая ему размножаться;
вакцинированный или привитый человек сам перестает быть источником вируса для окружающих.

При соблюдении этих условий мы действительно будем иметь в реальности картинку из учебника, где обладатели иммунитета становятся надежным щитом на пути инфекции к тем представителям общества, кто не может вакцинироваться по разным причинам. И таких иммунизированных граждан должно быть 60-70%, чтобы остановить распространение инфекции.

Реальность оказалась совсем иной.

Коэффициент заразности

Еще весной прошлого года нам всем пришлось узнать, что такое коэффициент заразности или репродуктивное число (R0). Это количество человек, которое в среднем заразит один инфицированный пациент. R0 может меняться в зависимости от множества факторов – разновидности вируса, восприимчивости окружающего населения к инфекции, уязвимости этого населения, внешних факторов, так или иначе влияющих на способность вируса распространяться между людьми.

Чем выше R0, тем выше должен быть процент иммунизированного населения, чтобы сформировался коллективный иммунитет. У исходного уханьского варианта SARS-CoV-2 репродуктивное число составляло 2,5-3 единицы, а у дельта-варианта – уже 5-6 единиц. Исследования последних месяцев показывают, что вирус эволюционирует в сторону увеличения заразности, то есть репродуктивное число его продолжает расти. А значит, растет и доля людей, которые должны получить иммунитет, чтобы можно было рассчитывать на коллективную защиту.

Но тут вступает в действие следующий фактор, который можно описать фразой: «Все люди – разные».

Неоднородность популяции

В нашей идеализированной модели формирования коллективного иммунитета все люди – одинаковые, то есть популяция – гомогенна, однородна. Еще в августе 2020 года группа ученых из Швеции и Великобритании опубликовала статью, в которой проанализировала, как коллективный иммунитет зависит от гетерогенности популяции, то есть от того, что все люди – разные.

С учетом классической модели формирования коллективного иммунитета при R0 = 2,0 и при однородном составе населения (одинаковый возраст и одинаковая активность) доля иммунизированного населения должна составлять около 35%. По мере увеличения R0 до 3,0 при той же степени однородности показатель для коллективного иммунитета увеличивается до 49%. И это в идеальной ситуации, когда «все люди – равны».

Как только мы предполагаем, что люди отличаются хотя бы по возрасту и активности (чем активнее, тем больше контакт с вирусом), мы получаем при изменении R0 от 2,0 до 3,0 рост показателя для коллективного иммунитета от 50% до 67%.

А ведь люди отличаются друг от друга не только возрастом и активностью. У них бывают хронические болезни, повышающие риск заражения и распространения вируса; они могут иметь генетическую уязвимость перед коронавирусом (или, напротив, гены, снижающие риск заболевания); они могут курить, быть беременными, страдать от иммунодефицита и входить в массу других групп риска. И каждый дополнительный фактор риска будет увеличивать неоднородность популяции и приводить к дополнительному росту показателя коллективного иммунитета.

Но все это было бы не так важно, если бы вакцинация давала 100%-ную защиту от коронавируса. А этого тоже не происходит.

Эффективность вакцинации

Ни одна вакцина в мире не дает 100%-ной защиты от инфекции. Хотя, конечно, есть вакцины, обеспечивающие очень длительный и стойкий иммунитет. Обычно это касается генетически стабильного возбудителя. Чего нельзя сказать о коронавирусе SARS-CoV-2.

Вирус, как было выше сказано, эволюционирует. И что самое неприятное, у него меняется S-белок, на который нацелены самые эффективные на сегодняшний день вакцины. Вакцинация приводит к выработке нейтрализующих антител (а мы уже знаем, что не все антитела к коронавирусу являются нейтрализующими). А по мере эволюции вируса антитела слабее взаимодействуют с новыми вариантами S-белка, что и позволяет вирусу уходить от них и продолжать размножаться даже в вакцинированном организме.

По всем данным, эффективность вакцин постепенно снижается. Они все еще хорошо защищают от тяжелых форм COVID-19, от госпитализации и попадания на аппарат ИВЛ, но от заражения коронавирусом и легкого течения болезни — уже не очень. Тем более, что, в отличие от идеализированной модели коллективного иммунитета, уровень антител у вакцинированных людей со временем снижается, защита слабеет.

Конечно, есть еще Т-клеточный иммунитет, но кого и насколько он защищает — пока непонятно. А прорывные инфекции — заболевание COVID-19 на фоне имеющейся прививки — уже имеются, и число их постепенно растет.

Хорошая новость! Еще в октябре 2020 года ученые из La Jolla Institute for Immunology сообщили о существование у некоторых людей, никогда не болевших COVID-19, перекрестного иммунитета к SARS-CoV-2. В их образцах крови, взятых еще в 2015-2018 гг. (то есть, задолго до пандемии), были обнаружены Т-лимфоциты, специфически реагирующие на некоторые участки вируса, общие для рядовых сезонных коронавирусов и пандемического вируса SARS-CoV-2. То есть, у таких пациентов имелся перекрестный Т-клеточный иммунитет (на уровне антительного аналогичную защиту выявить не удалось).

Сегодня ученые уже давно не говорят о 60-70% вакцинированных и переболевших людей, необходимых для коллективного иммунитета. С некоторым сомнением сообщается о 90%, но пример самой вакцинированной страны мира Израиля, который подбирается к этой цифре, показывает, что и 90% иммунизированного населения — не гарантия того, что распространение вируса удастся остановить.

В то же время известно, что вирус меняется в сторону увеличения заразности, но уменьшения вирулентности. То есть, рано или поздно SARS-CoV-2 станет одним из многочисленных вирусов, окружающих нас, превратится в подобие гриппа, но разве что не сезонного, а круглогодичного. При этом вакцинация станет рутинной регулярной процедурой, такой же, как сейчас вакцинация от гриппа. Эффективность ее, скорее всего, снизится до 50-60% из-за изменчивости вируса.

Будет ли этого достаточно, чтобы защитить людей, которые по каким-то причинам не могут быть вакцинированы, но входят в группу риска по COVID-19? Нет, не будет. Поэтому маски и социальная дистанция останутся с нами надолго. До тех пор, пока организм человека не научится жить с коронавирусом, пока у значительного числа населения не сформируется Т-клеточный или перекрестный иммунитет. И тогда SARS-CoV-2 окончательно утратит свое звание «пандемического» вируса.