Immunità di Gregge | COVID-19 | Cos’è, Come si Calcola

Che Cos’è

L’immunità di gregge è un concetto chiave in epidemiologia, reso popolare dalle vicende legate all’epidemia COVID-19 (per approfondire subito questo argomento clicca qui).

Il concetto di immunità di gregge sostiene che:

quando una percentuale sufficiente della popolazione diventa immune alla malattia infettiva, questa stessa malattia smette di generare grandi focolai (fino a scomparire o comunque a non costituire più un pericolo di Sanità Pubblica) ¹.

In sostanza, se un numero sufficiente di persone è resistente alla causa di una malattia, come un virus o un batterio, i tassi di infezione diminuiscono e la malattia svanisce più o meno completamente.

Questo significa che il gregge nel suo insieme fornisce protezione anche ai singoli individui non immuni alla malattia.

Il concetto di immunità di gregge è particolarmente prezioso per i sottogruppi di popolazione a rischio.

In particolare per i giovanissimi, gli anziani e i soggetti allergici o con un sistema immunitario debole, che per varie ragioni non sono immuni alla malattia (ad es. perché il vaccino risulta controindicato o non funziona).

Come si Ottiene

L’immunità di gregge può essere ottenuta:

• in modo naturale: quando il corpo è esposto all’agente infettivo, produce anticorpi specifici per combattere quell’infezione.
  Quando la malattia sarà risolta, il sistema immunitario conserverà una parte di quegli anticorpi (e delle cellule specializzate nella loro produzione) per rispondere prontamente a un’eventuale nuova infezione;
• attraverso la vaccinazione di massa: il vaccino stimola l’organismo a produrre gli anticorpi specifici per quell’agente infettivo senza provocare la malattia;
• attraverso una combinazione di immunità naturale e vaccinazione.

Percentuale: Da Cosa Dipende?

R₀ indica il numero medio di persone che un individuo malato può infettare (se queste persone non sono già immuni).

Tanto più la malattia è contagiosa (R₀ elevato), tanto più numerose devono essere le persone immuni per generare l’immunità di gregge.

Quando R₀ scende al di sotto di 1, significa che un individuo infetto contagia meno di una persona; di conseguenza, la mattia tenderà a divenire sempre meno comune fino a scomparire (o quasi), perlomeno in quella comunità.

Percentuale Morbillo

Nel caso del morbillo, è necessario che circa il 95% delle persone sia immune per conferire alla popolazione un’immunità di gregge efficace ².

Raggiunte queste percentuali, anche la piccola parte di persone non vaccinate (<5%) sarà protetta.

Percentuale COVID-19

In assenza di misure di controllo, i ricercatori pensano che il valore R₀ per la COVID-19 sia compreso tra 2 e 3 (o tra 2,5 e 3,5). Ciò significa che una persona può infettare altre 2 o 3 persone ³.

Limiti e Considerazioni

Il calcolo dell’immunità di gregge può dare un’idea approssimativa del numero di individui che dovrebbero essere infettati e/o vaccinati per ottenere l’immunità di gregge.

Tuttavia si tratta di un calcolo imperfetto.

Risulta infatti fondato su calcoli basati su ipotesi semplicistiche (come la miscelazione omogenea della popolazione e l’immunità uniforme in individui guariti o vaccinati), che non rispecchiano fenomeni biologici/ecologici complessi.

Ad esempio, sono state sollevate preoccupazioni circa l’effetto soltanto temporaneo dell’immunità conferita dalla vaccinazione contro il morbillo ^{4, 5}.

COVID-19 e Immunità di Gregge

Riguardo alla COVID-19 ci sono diversi ostacoli allo sviluppo dell’immunità di gregge.

Ostacoli Prima della Vaccinazione

Primo Ostacolo

Per l’umanità la COVID-19 è stata una malattia nuova.

Ciò significa che il SARS COV-2 che la provoca non ha mai infettato gli esseri umani in precedenza.

Pertanto, inizialmente, tutti i soggetti erano potenzialmente a rischio di infezione.

Secondo Ostacolo

Un altro potenziale ostacolo è che non sappiamo ancora quanto sia forte la protezione immunitaria nelle persone che hanno avuto la COVID-19.

In altre parole, non sappiamo se e per quanto tempo una persona che ha contratto l’infezione rimarrà immune ad essa.

L’immunità naturale (cioè l’immunità nelle persone che sono state infettate da COVID-19) può durare fino a otto mesi, secondo una ricerca pubblicata su Science ⁶.

Terzo Ostacolo

Anche se il tasso di mortalità per COVID-19 è relativamente basso in termini relativi (0,3-0,8% ^{7, 8}), sulla base di questi numeri la libera circolazione del virus porterebbe a un numero significativo di decessi in termini assoluti (ad es. tra 180.000 e 480.000 morti in Italia) prima che si sviluppi l’immunità di gregge.

Si consideri inoltre che, a causa delle cure intensive e prolungate richieste, un’esplosione dell’infezione manderebbe in crisi i sistemi ospedalieri, impedendo di offrire un’assistenza sanitaria adeguata ai malati non solo di COVID-19 ma anche di altre malattie ben più comuni.

Tutte queste criticità hanno spinto le autorità sanitarie ad accantonare l’ipotesi della libera circolazione del virus SARS COV-2 per lo sviluppo dell’immunità di gregge.

Si è invece deciso di intraprendere azioni atte a rallentare la trasmissione dell’infezione e a cercare di contenerla il più possibile, auspicando l’arrivo di un vaccino efficace.

Altri paesi inizialmente hanno scelto di puntare all’immunità di gregge, implicitamente o esplicitamente, come Stati Uniti, Regno Unito e Paesi Bassi, secegliendo poi di fare marcia indietro.

La Svezia si distingue come un paese che ha mantenuto il suo obiettivo di raggiungere l’immunità di gregge naturale, adottando misure limitate volte a rallentare, ma non a fermare, la diffusione della malattia.

Con circa 9.812 decessi entro la fine di dicembre 2020 ⁹, il tasso di mortalità da COVID-19 in Svezia è in effetti molto inferiore a quello dell’Italia e ad altri Paesi europei; tuttavia, risulta diverse volte superiore a quello dei suoi vicini Danimarca, Finlandia, Islanda e Norvegia ¹⁰.

Quarto Ostacolo

Il virus SARS COV-2 è un virus a mRNA a singolo filamento positivo, che muta frequentemente, al punto che sono già state identificate diverse migliaia di varianti ¹¹.

Solo alcune di queste varianti sono favorevoli alla sopravvivenza del virus e vengono quindi via via favorite per "selezione naturale".

L’emergere di nuove varianti più contagiose fa aumentare l’R₀ e con esso la percentuale di soggetti immuni necessaria per raggiungere l’immunità di gregge.

Per ottenerla, occorrerebbe che la grande maggioranza della popolazione fosse vaccinata contemporaneamente in un breve lasso di tempo, presupponendo l’esistenza di un vaccino sterilizzante attivo verso tutte le varianti (che attualmente non esiste*).

* I vaccini contro il SARS COV-2, in generale, non sono in grado di prevenire totalmente la trasmissione del virus, ma sono stati sviluppati con l’obiettivo principale di ridurre le manifestazioni gravi della malattia. Inoltre, la loro efficacia non è del 100%, soprattutto nei confronti di alcune varianti.

Esistono inoltre dei serbatoi animali che favoriscono la circolazione del virus, e non sappiamo ancora chiaramente quanto a lungo persista l’immunità (sia essa naturale o indotta dal vaccino).

Infine, è presumibile che la vaccinazione di massa faccia emergere varianti in parte o del tutto resistenti al vaccino (come la variante "Delta"), e in tal senso i dati provenienti da Paesi con un elevato tasso di vaccinazione (come Israele, Regno Unito, Cile e Russia) non sono confortanti.

Questo, ovviamente, non significa che il vaccino causi direttamente la mutazione del virus; tuttavia, indirettamente, favorisce la selezione di quelle mutazioni naturali in grado di superare l’immunità indotta dal vaccino stesso.

Di fronte a tutti questi fattori di incertezza, molti esperti ritengono improbabile (se non impossibile) il raggiungimento di una immunità di gregge verso la COVID-19 ^{1, 2, 3. 4, 5}.

I Calcoli nel Dettaglio

L’immunità di gregge si calcola attraverso la formula:

R  = (1 – p_c ) (1 – p_I) R₀

Dove:

• p_c è la riduzione della velocità di trasmissione dovuta a interventi sanitari (farmaci, isolamento sociale ecc.);
• p_I è la proporzione di individui immuni;
• R₀ è il numero medio di nuove infezioni causate da ciascun ammalato in una popolazione completamente suscettibile.

In assenza di misure di controllo (p_c = 0), avremo che:

R  = (1 – p_I) R₀

Di conseguenza, l’immunità di gregge (R<1) sarà raggiunta quando la proporzione di individui immuni p_I raggiunge:

p_I  = 1 – (1/R₀)

Ipotizzando per il SARS-CoV-2 un R₀ di 3 in assenza di misure di controllo, l’immunità di gregge nei confronti della COVID-19 sarebbe teoricamente raggiunta quando la proporzione di individui immuni p_I raggiunge il 67%:

p_I = 1-(1/3)

In altri termini, questo dato ci dice che per contenere il diffondersi dell’infezione, i tassi di trasmissione devono essere ridotti del 67% (se la popolazione è completamente suscettibile) o più semplicemente di 3 volte.

Tuttavia, man mano che una parte della popolazione diventa immune, l’intensità delle misure di allontanamento sociale necessarie per controllare la trasmissione diminuisce.

Ad esempio, se un terzo della popolazione è già immune (p_I = 0,33), è sufficiente che tassi di trasmissione siano ridotti del 50%:

R₀ = 1 / (1 – 0,33)