Quando sarà possibile ottenere l’immunità di gregge da Covid-19

Il difficile calcolo dell’immunità di gregge. La percentuale di soggetti immuni necessaria per assicurare che un’intera popolazione sia protetta dall’immunità di gregge non è un numero fisso, ma dipende da una molteplicità di fattori fra cui il luogo, il contesto, i costumi sociali e l’aderenza o meno alle precauzioni.

Se è vero che la pandemia di COVID-19 ha ancora molti aspetti ignoti, sappiamo però come è probabile che andrà a finire: la pandemia si esaurirà quando la diffusione del virus inizierà a rallentare (e poi si fermerà del tutto) perché abbastanza persone avranno sviluppato l’immunità alla malattia. A quel punto, o grazie a un vaccino oppure perché abbastanza persone saranno state contagiate, la popolazione avrà sviluppato “l’immunità di gregge”.

“Quando il livello di immunità supererà una certa soglia, l’epidemia inizierà a spegnersi, perché non ci saranno abbastanza nuove persone da infettare”, spiega Natalie Dean dell’Università della Florida.

Determinare quale sia quella soglia per COVID-19 è cruciale, ma ci sono tante variabili coinvolte nel calcolare in modo preciso quanta parte della popolazione debba essere immune perché l’immunità di gregge sia efficace e protegga le persone che non lo sono.

Semplice solo in apparenza

A prima vista le cose sembrano piuttosto semplici. L’unica cosa che serve sapere è quante persone vengano contagiate, in media, da ogni persona infetta. Questo valore si chiama R₀. Conoscendo questo valore, lo si può inserire in una semplice formula per calcolare la soglia per l’immunità di gregge: 1 − 1/R₀.

Poniamo che l’R₀ di COVID-19 sia di 2,5, il che significa che in media ogni persona contagiata ne infetta altre due e mezza (una stima accettata dai più). In quel caso, la soglia per l’immunità di gregge per COVID-19 sarà di 0,6, cioè del 60 per cento. Ciò significa che il virus continuerà a diffondersi sempre più velocemente finché in media, tra posti diversi, il 60 per cento della popolazione non sarà diventato immune.

A quel punto il virus continuerà a diffondersi, ma a una velocità sempre più bassa, fino a fermarsi del tutto. Come una macchina non si ferma appena si toglie il piede dall’acceleratore, così il virus non sparisce nel momento in cui si raggiunge l’immunità di gregge.

“Si potrebbe immaginare che, quando il 60 per cento della popolazione è stato infettato, il nu

mero dei contagi inizi a scendere. Però mentre l’epidemia inizia a spegnersi potrebbe rimanere infettato un altro 20 per cento”, afferma Joel Miller della La Trobe University in Australia.

Quel 60 per cento è anche la soglia oltre la quale eventuali nuovi focolai del virus (per esempio introdotti da un passeggero infetto che sbarca da una nave da crociera in un porto che ha raggiunto l’immunità di gregge) si consumano in fretta. “Non significa che sia impossibile appiccare un incendio, ma che il focolaio si spegne subito”, spiega Kate Langwig del Virginia Polytechnic Institute and State University.

Ma le cose si complicano ben presto. La soglia per l’immunità di gregge dipende da quante persone vengono effettivamente contagiate da ogni persona infetta, un numero che può variare da luogo a luogo. In media, un individuo infetto in un edificio residenziale può contagiare molte più persone che in un contesto rurale. Di conseguenza, anche se un R₀ di 2,5 per COVID-19 è un valore ragionevole a livello mondiale, è quasi sicuro che varierà in modo considerevole a livello più locale, con un valore medio molto più alto in alcuni luoghi e più basso in altri. Ciò significa che anche la soglia per l’immunità di gregge sarà più alta del 60 per cento in alcuni luoghi e più bassa in altri.

“Ritengo che l’intervallo di valori per R₀ coerente con i dati di COVID-19 sia più ampio di quanto pensi la maggior parte della gente”, sostiene Marc Lipsitch della Harvard University, consulente di istituzioni sanitarie in Massachusetts e altrove. Lipsitch cita dati secondo i quali in alcuni centri urbani il valore potrebbe essere più del doppio rispetto alla media statunitense.

E proprio come R₀ si rivela una variabile e non un numero fisso, così varia anche il modo in cui le persone acquisiscono l’immunità, con implicazioni di rilievo nel calcolare la soglia per l’immunità di gregge.

Di solito i ricercatori pensano all’immunità di gregge solo nel contesto delle campagne di vaccinazione, molte delle quali presumono che tutti abbiano la stessa probabilità di contrarre e diffondere una malattia. Ma con una malattia che si diffonde per via naturale le cose non stanno per forza così. Differenze nei comportamenti sociali portano alcune persone a essere più esposte di altre. Anche le differenze biologiche tra gli individui contribuiscono a determinare quanto sia probabile il contagio di ciascuno.

“Nasciamo diversi, e le differenze si accumulano quando viviamo esperienze diverse”, spiega Gabriela Gomes dell’Università di Strathclyde in Scozia. “Ciò influisce sul modo in cui gli individui riescono a combattere un virus.”

L’epidemiologia parla di “suscettibilità eterogenea” in riferimento a queste differenze che portano alcune persone ad avere una probabilità di essere contagiate maggiore o minore rispetto ad altre. Ma questo è un livello di dettaglio eccessivo per le campagne di vaccinazione. “Di solito i vaccini non sono distribuiti nella popolazione in base a quanti contatti ha una singola persona o a quanto è suscettibile, perché sono cose che non conosciamo”, afferma Virginia Pitzer della Yale School of Public Health. Le autorità sanitarie usano invece un’impostazione massimalista e in pratica vaccinano tutti.

Tuttavia, nel caso di una pandemia in corso per la quale non ci sono garanzie che sarà presto pronto un vaccino, la suscettibilità eterogenea ha implicazioni concrete sulla soglia per l’immunità di gregge.

In alcuni casi significa che la soglia sarà più alta. Ciò potrebbe verificarsi per posti come le case di riposo, dove in media una persona può essere più suscettibile a COVID-19 rispetto a quanto avviene in media nella popolazione in generale. Tuttavia, su scala più ampia di solito la suscettibilità eterogenea abbassa la soglia per l’immunità di gregge. Il virus all’inizio infetta le persone più suscettibili e si diffonde rapidamente, ma poi per continuare nella sua corsa deve passare a persone meno suscettibili. Ciò rende la diffusione più difficile, perciò l’epidemia si diffonde più lentamente di quanto si fosse previsto guardando il tasso di crescita iniziale.

“È probabile che il paziente zero infetti prima di tutto le persone più suscettibili, lasciando quelle meno suscettibili per la seconda metà dell’epidemia: ciò significa che forse l’infezione si potrebbe eliminare prima di quanto ci si aspetti”, afferma Lipsitch.

Stimare l’eterogeneità

Stando così le cose, di quanto si abbassa la soglia per l’immunità di gregge quando parliamo di un virus che si diffonde nella popolazione per via naturale, come avviene nell’epidemia in corso?

Secondo i modelli standard, perché la diffusione della malattia rallenti e alla fine si fermi, circa il 60 per cento della popolazione statunitense dovrebbe essere vaccinata contro COVID-19 o ammalarsi e poi guarire. Ma molti esperti con cui ho parlato sospettano che la soglia in caso di immunità acquisita per via naturale sia più bassa. “Io direi che potrebbe essere tra il 40 e il 50 per cento”, afferma Pitzer. Lipsitch concorda: “Se dovessi provare a indovinare, direi attorno al 50 per cento”.

Queste cifre sono più che altro stime ragionate, perché è difficilissimo quantificare che cosa renda una persona più suscettibile di un’altra. Molte delle caratteristiche che si potrebbero prendere in considerazione (per esempio quanto una persona metta in pratica il distanziamento sociale) possono cambiare da una settimana all’altra.

“Tutto il discorso della suscettibilità eterogenea funziona solo se le cause dell’eterogeneità sono caratteristiche a lungo termine della persona. Se la caratteristica è quella di trovarsi in un bar, di per sé non è una cosa abbastanza duratura da essere causa di eterogeneità”, afferma Lipsitch.

La suscettibilità eterogenea è difficile da stimare, ma è anche un fattore importante nel determinare quale sia davvero la soglia per l’immunità di gregge. Langwig è convinta che la comunità scientifica che si occupa di epidemiologia non si sia impegnata abbastanza a studiarla bene.

“Siamo stati un po’ approssimativi nel ragionare sull’immunità di gregge”, sostiene. “Questa variabilità è davvero importante e dobbiamo impegnarci a essere più accurati nel determinare quale sia la soglia per l’immunità di gregge.”

Alcuni articoli recenti ci hanno provato. A giugno la rivista “Science” ha pubblicato uno studio che incorporava un leggero grado di eterogeneità e stimava al 43 per cento la soglia per l’immunità di gregge a COVID-19, considerando ampie fasce della popolazione. Uno dei coautori di quell’articolo, Tom Britton dell’Università di Stoccolma, ritiene però che esistano altre cause di eterogeneità che non sono state considerate nel modello. “Credo che la differenza sia maggiore e che in effetti il livello dell’immunità di gregge sia probabilmente un po’ inferiore al 43 per cento”, commenta Britton.

Un altro studio recente usa un approccio diverso per stimare le differenze di suscettibilità a COVID-19 e fissa la soglia per l’immunità di gregge a un valore ancora più basso. I dieci autori, tra cui si contano anche Gomes e Langwig, stimano che la soglia per l’immunità di gregge a COVID-19 acquisita per via naturale potrebbe essere addirittura di appena il 20 per cento della popolazione. Se così fosse, forse le zone più colpite al mondo sarebbero sul punto di raggiungerla.

“Arriviamo alla conclusione che le regioni più colpite, come Madrid, potrebbero essere sul punto di raggiungere l’immunità di gregge”, afferma Gomes. A maggio gli autori di questo articolo ne avevano messa on-line una prima versione e ora stanno lavorando a una versione aggiornata che contano di rendere pubblica fra breve. La nuova versione includerà stime sull’immunità di gregge in Spagna, Portogallo, Belgio e Inghilterra.

Molti esperti però considerano inaffidabili questi nuovi studi, che non sempre sono stati sottoposti a peer review. In una discussione su Twitter avvenuta in maggio, Dean ha sottolineato che c’è ancora troppa incertezza su aspetti fondamentali della malattia (dai diversi valori di R₀ in ambienti diversi agli effetti che potrebbe avere un ammorbidimento delle regole relative al distanziamento sociale) per fidarsi troppo di cifre precise sulla soglia per l’immunità di gregge. La soglia potrebbe attestarsi a un valore finché la maggioranza delle persone indossa le mascherine ed evita gli assembramenti e a un altro valore, molto più alto, nel momento in cui la gente dovesse abbassare la guardia.

Anche altri epidemiologi mettono in dubbio quelle cifre così basse. Jeffrey Shaman della Columbia University ha affermato che un’immunità di gregge pari al 20 per cento “non è coerente con gli altri virus respiratori. Non è coerente con l’influenza. E perché dovrebbe cambiare da un virus respiratorio a un altro? Per me non ha senso.”

Miller aggiunge: “Credo che la soglia per l’immunità di gregge [per quanto riguarda l’immunità acquisita per via naturale] sia inferiore al 60 per cento, ma non vedo prove chiare che si sia prossimi a raggiungerla in alcun posto.”

Alla fine, l’unico modo per sfuggire davvero alla pandemia di COVID-19 è raggiungere l’immunità di gregge su larga scala, cioè ovunque, non solo nelle poche zone dove i contagi sono stati più numerosi. Ed è probabile che questo succeda solo quando un vaccino sarà largamente diffuso.

Intanto, per prevenire la propagazione del virus e abbassare il più possibile il valore R₀, il distanziamento, le mascherine, i test e il tracciamento dei contatti sono all’ordine del giorno ovunque, indipendentemente da dove si ponga la soglia per l’immunità di gregge.

“Non prenderei alcuna decisione diversa anche se adesso dovessi venire a sapere che altrove l’immunità di gregge si assesta nell’intervallo che considero plausibile, cioè tra il 40 e il 60 per cento”, sostiene Lipsitch.

Anche Shaman ritiene che l’incertezza riguardo alla soglia per l’immunità di gregge acquisita per via naturale, abbinata alle conseguenze che avrebbe un errore al proposito, lasci un’unica strada da percorrere: fare il possibile per prevenire nuovi casi finché non saremo in grado di introdurre un vaccino che porti all’immunità di gregge in modo sicuro. “Il punto – afferma l’epidemiologo – è questo: la città di New York potrebbe sopportare un altro focolaio? Non lo so, ma evitiamo di giocare con il fuoco.”

(L’originale di questo articolo è stato pubblicato il 30 giugno 2020 da QuantaMagazine.org, una pubblicazione editoriale indipendente online promossa dalla Fondazione Simons per migliorare la comprensione pubblica della scienza. Traduzione di Francesca Bernardis, editing a cura di Le Scienze. Riproduzione autorizzata, tutti i diritti riservati)