En un estudio reciente publicado en Actas de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS)los autores investigaron los mecanismos putativos del fracaso de la vacuna que subyacen al resurgimiento de las paperas en los Estados Unidos (EE. UU.).

El persistente resurgimiento de las paperas en las últimas dos décadas en países con alta cobertura de inmunización ha suscitado inquietudes sobre la eficacia de las vacunas disponibles. Dos hipótesis principales sobre el fracaso de la vacuna que subyacen al resurgimiento son 1) inmunidad transitoria a la vacuna (hipótesis disminuida) y 2) inmunidad deficiente debido a incompatibilidades genéticas entre los virus actuales y las cepas de vacunas (hipótesis de abandono).

Estudio y resultados

En este estudio, los investigadores realizaron una prueba estadística de la hipótesis basada en la probabilidad utilizando modelos de transmisión dinámica para determinar el mecanismo de falla de la vacuna que subyace al resurgimiento de las paperas. Hicieron uso de datos de series de tiempo estructurados por edad para la incidencia de paperas en los Estados Unidos entre 1979 y 2018 para probar las hipótesis.

El equipo formuló un modelo de dos genes regulado por edad para cada mecanismo de falla de la vacuna. Además, se investigaron tres modelos de inmunodeficiencia. El primer modelo supuso una distribución exponencial para la duración de la inmunidad vacunada, es decir, la ausencia de una edad característica para la inmunolisis.

En el segundo y tercer modelo, la duración de la inmunidad del aloinjerto se modeló utilizando una distribución de Erlang que permite una edad modal para la inmunorrecaída. Todas las hipótesis se compararon con un modelo ‘sin pérdidas’ que asumía una inmunidad vacunal óptima y duradera. El modelo de regresión exponencial explicó mejor los datos de paperas observados. El número de reproducción básico (R₀) por 14, con una duración aproximada de protección de 111 años para este modelo.

Por el contrario, el modelo con fugas R₀ de 22 y explicó el resurgimiento de las paperas a principios de la década de 2000. Aunque el modelo con fugas predijo la recurrencia de la enfermedad después de 2006, el supuesto perfil de casos se distribuyó uniformemente entre los grupos de edad, en contraste con los datos observados donde los casos máximos se registraron en el grupo de edad de 15 a 25 años.

Los modelos de regresión sin pérdidas y Erlang funcionaron mucho peor. Las series de tiempo estimuladas del modelo de regresión exponencial reprodujeron características clave de los datos de paperas, como el declive y el resurgimiento de la era de la vacuna inicial en la década de 1980 y mediados de la década de 2000. Sin embargo, no especificó la duración y el pico del resurgimiento de mediados de la década de 1980 y los distintos brotes de 2006 y 2010.

Además, el modelo de regresión exponencial es la mejor manera de capturar la dinámica de los estados no estructurados (aquellos que carecen de información sobre la edad). Siguió estrictamente las tendencias observadas para la edad media de incidencia y reprodujo la dinámica de la distribución de edad real estimada con una buena precisión general. Si bien la duración de la inmunidad inducida por la vacuna predicha por el modelo fue más larga (111 años) que la vida humana típica, los resultados indicaron una distribución exponencial de la duración de la inmunidad.

Esto significa que el 80 % de las personas son inmunes hasta 20 años después de la última dosis y el 50 % permanecen inmunes durante 80 años. En particular, la inmunidad colectiva no fue posible con la vacuna actual porque la proporción de personas vacunadas que tenían inmunidad disminuyó dentro de los ocho años posteriores a la última dosis. Además, el modelo sugirió un aumento gradual en la proporción de personas de 25 años o más expuestas a las paperas para el año 2000.

Los investigadores realizaron un análisis de simulación para estudiar cómo la duración de la inmunidad afecta la frecuencia de las superinfecciones. Definieron la protección en términos de la proporción de individuos vacunados que perdieron la inmunidad a los 18 (p₁₈) que superaba el 6 % incluso cuando la duración media de la inmunidad era de 200 años.

El modelo también permitió el cálculo de la proporción de infecciones entre individuos con baja inmunidad y no vacunados, denominada razón de prevalencia relativa (RPR). El RPR siempre fue > 1 excepto en el grupo de edad de 0 a 5 años, lo que indica más infecciones en la población vacunada. Para los más jóvenes, P₁₈ condujo a una disminución en el RPR. Para el escenario de protección inmunológica a largo plazo, el RPR aumentó a medida que la población envejecía debido a la reducción de la protección.

Por el contrario, perdió rápidamente la protección y las personas pronto desarrollaron una inmunidad vacunada de corta duración. La observación de una mayor tasa de infección entre las personas vacunadas podría malinterpretarse clínicamente como ineficacia de la vacuna. Por lo tanto, para refutar esto, los investigadores evaluaron el efecto de la vacuna a nivel de población en función de la atenuación de gravedad variable.

Observaron que una disminución en la severidad de la disminución redujo la propagación de la infección, lo que confirmó que las vacunas con protección a largo plazo eran realmente efectivas para controlar los patógenos y que una gran proporción de la infección en la población vacunada era una consecuencia esperada de la disminución de la inmunidad a largo plazo. el nivel de población.

conclusiones

El equipo de investigación demostró que el modelo de regresión exponencial era muy consistente con los datos de paperas observados en EE. UU. El efecto de la inmunidad debilitada aumentó con el cambio en el perfil inmunológico de la infección natural causada por la vacuna. El equipo notó que la hipótesis filtrada era inconsistente con los datos disponibles. Juntos, los hallazgos respaldan la hipótesis del inmunocompromiso para el resurgimiento de las paperas en los Estados Unidos y la necesidad de refuerzos regulares para lograr la inmunidad colectiva.