University of Utah Health
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Resumen La futura prevalencia y virulencia del SARS-CoV-2 es incierta. Algunos patógenos emergentes se vuelven avirulentos a medida que las poblaciones se acercan a la inmunidad colectiva. Aunque no todos los virus siguen este camino, el hecho de que los coronavirus estacionales sean benignos da algo de esperanza. Desarrollamos un modelo matemático general para predecir cuándo la interacción entre tres factores, la correlación de la gravedad en infecciones consecutivas, la heterogeneidad de la población en la susceptibilidad debido a la edad y la gravedad reducida debido a la inmunidad parcial promoverán la avirulencia a medida que el SARS-CoV-2 se vuelva endémico. Cada uno de estos componentes tiene el potencial de limitar los casos graves de alta diseminación a lo largo del tiempo en las circunstancias adecuadas, pero en combinación pueden reducir rápidamente la frecuencia de manifestaciones más graves e infecciosas de la enfermedad en una amplia gama de condiciones. A medida que se capturen más reinfecciones en los datos durante los próximos años, estos modelos ayudarán a probar si la gravedad de COVID-19 está comenzando a atenuarse en la forma en que nuestro modelo predice y a predecir la enfermedad. |
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En la próxima década, el nuevo coronavirus responsable del COVID-19 podría convertirse en poco más que una molestia, causando únicamente toses y resfriados comunes. Ese posible futuro se predice mediante modelos matemáticos que incorporan lecciones aprendidas de la pandemia actual sobre cómo cambia la inmunidad de nuestro cuerpo con el tiempo. Los científicos de la Universidad de Utah llevaron a cabo la investigación, ahora publicada en la revista Viruses.
"Esto muestra un posible futuro que aún no se ha abordado por completo", dice Fred Adler, PhD, profesor de matemáticas y ciencias biológicas en la U. "Durante la próxima década, la gravedad del COVID-19 puede disminuir a medida que las poblaciones desarrollen inmunidad de forma colectiva . "
Los hallazgos sugieren que los cambios en la enfermedad podrían ser impulsados por adaptaciones de nuestra respuesta inmune más que por cambios en el virus mismo. Adler fue autor principal de la publicación con Alexander Beams, primer autor y estudiante de posgrado en el Departamento de Matemáticas y la División de Epidemiología de la Salud de la Universidad de Utah, y la coautora de pregrado Rebecca Bateman.
Aunque el SARS-CoV-2 (el coronavirus a veces mortal que causa el COVID-19) es el miembro más conocido de esa familia de virus, otros coronavirus estacionales circulan en la población humana y son mucho más benignos. Alguna evidencia indica que uno de estos parientes causantes del resfriado pudo haber sido alguna vez grave, dando lugar a la pandemia de "gripe rusa" a fines del siglo XIX. Los paralelos llevaron a los científicos de la U de U a preguntarse si la gravedad del SARS-CoV-2 podría disminuir de manera similar con el tiempo.
Para probar la idea, construyeron modelos matemáticos que incorporan evidencia sobre la respuesta inmune del cuerpo al SARS-CoV-2 basados en los siguientes datos de la pandemia actual.
Es probable que exista una respuesta a la dosis entre la exposición al virus y la gravedad de la enfermedad.
- Una persona expuesta a una pequeña dosis de virus tendrá más probabilidades de contraer un caso leve de COVID-19 y diseminar pequeñas cantidades de virus.
- Por el contrario, los adultos expuestos a una gran dosis de virus tienen más probabilidades de tener una enfermedad grave y diseminar más virus.
- El enmascaramiento y el distanciamiento social disminuyen la dosis viral.
- Es poco probable que los niños desarrollen una enfermedad grave.
- Los adultos que han tenido COVID-19 o han sido vacunados están protegidos contra enfermedades graves.
La ejecución de varias versiones de estos escenarios mostró que los tres mecanismos en combinación crean una situación en la que una proporción cada vez mayor de la población estará predispuesta a padecer enfermedades leves a largo plazo. Los científicos sintieron que la transformación era lo suficientemente significativa como para necesitar un nuevo término. En este escenario, el SARS-CoV-2 se convertiría en "Just Another Seasonal Coronavirus", o JASC para abreviar.
"Al comienzo de la pandemia, nadie había visto el virus antes", explica Adler. "Nuestro sistema inmunológico no estaba preparado". Los modelos muestran que a medida que más adultos se vuelven parcialmente inmunes, ya sea a través de una infección previa o por vacunación, las infecciones graves casi desaparecen durante la próxima década. Eventualmente, las únicas personas que estarán expuestas al virus por primera vez serán los niños y, naturalmente, son menos propensos a padecer enfermedades graves.
"El enfoque novedoso aquí es reconocer la competencia que tiene lugar entre las infecciones de COVID-19 leves y graves y preguntarse qué tipo persistirá a largo plazo", dice Beams. "Hemos demostrado que las infecciones leves ganarán, siempre que entren a nuestro sistema inmunológico para luchar contra las infecciones graves".
Los modelos no tienen en cuenta todas las posibles influencias en la trayectoria de la enfermedad. Por ejemplo, si las nuevas variantes del virus superan la inmunidad parcial, COVID-19 podría empeorar. Además, las predicciones se basan en los supuestos clave del modelo que se mantiene.
"Nuestro siguiente paso es comparar las predicciones de nuestro modelo con los datos de enfermedades más actuales para evaluar en qué dirección va la pandemia a medida que ocurre", dice Adler. "¿Parece que las cosas van en una buena o mala dirección? ¿Está aumentando la proporción de casos leves? Sabiendo que eso podría afectar las decisiones que tomamos como sociedad".