Imperial College y COVID-19. Informe 33 (1)

Este informe fue publicado el pasado 22 de septiembre y trata sobre la Modelización de la distribución e impacto de una vacuna.

(Como siempre, las negritas y las frases en azul son responsabilidad mía).

RESUMEN

• Se espera que las vacunas que se están ensayando empiecen a dar resultados de eficacia/seguridad a finales de 2020.
• Incluso siendo optimistas respecto a la fabricación y distribución, en 2021 sólo habrá una disponibilidad limitada.
• El objetivo de la simulación es comprobar qué estrategias serían las óptimas para maximizar los beneficios médicos (evitación de muertes).
• Los requisitos aplicados en el modelo son los que indica la OMS.
• Resultados de la simulación:
• A medida que la distribución aumente, las vacunas que reducen/bloquean la infección además de prevenir la enfermedad tendrían un mayor impacto que las que sólo previenen.
• Porque beneficiarían también a los grupos de mayor riesgo.
• El impacto de una vacuna depende de la incidencia acumulada en el momento de iniciar la vacunación + la duración de la inmunidad natural + la evolución probable de la pandemia en 2021 + el nivel del sistema sanitario.
• Para un país con suministros limitados (dosis para <20% de la población) la estrategia óptima es reservar la vacuna para los grupos de mayor riesgo.
• Si no hay limitación de suministros, la estrategia óptima es vacunar a los grupos transmisores clave: Población trabajadora + (si fuera necesario, los niños).
• Así se protegería indirectamente a los grupos vulnerables.
• Suponiendo que se usará una vacuna de 2 dosis, se precisarían a nivel mundial unos 2000 millones de dosis, la estrategia más próxima a la óptima en la prevención de muertes sería la de suministrar las dosis de forma proporcional a la población de cada país.
• Además, sería lo más ético.

INTRODUCCIÓN

hay una gran expectación por obtener rápido una vacuna, para la que hay >200 candidatas, pero apenas 10 han llegado a la fase III, y en torno a 5 están recomendadas para poder ser usadas. Pero no habrá resultados fiables antes de acabar 2020.

Aunque alguna de esas vacunes demuestre ser eficaz, la demanda será tan alta que no se considera posible que haya suministros suficientes durante todo 2021. Incluso con proyectos como COVAX, pensados para trabajar solidariamente y asegurar un reparto de vacunas equitativo. Se espera que los países actúen de forma individual priorizando sus propios intereses (como se ha comprobado con el almacenamiento masivo de medicamentos) y buscando acuerdos de compra preferentes con las farmacéuticas para disponer antes de las vacunas.

La OMS tiene un programa de disponibilidad global que se basa en 4 principios bioéticos:

1. Se deben maximizar los beneficios de los recursos.
2. Prioridad para los que lo puedan pasar peor (a la hora de beneficiarse de la vacuna) si no hay esos recursos.
3. Todas las personas deben ser tratadas de la misma forma.
4. Se maximice el beneficio social.

Para conseguir los principios 1 y 2 se debería enfocar la vacuna en los grupos de mayor riesgo de muerte. Que por los datos disponibles, son los más mayores. Pero el principio 2 también implica tener en cuenta la expectativa de supervivencia, para minimizar el número de años perdidos si se fallece y el aumento del riesgo de muerte en aquellas situaciones en las que no haya equidad en el acceso al sistema sanitario. Además, según el principio 4, posiblemente la administración de las vacunas priorice a los trabajadores esenciales en primera línea sanitaria. Por tanto, el asunto no va a ser fácil.

En este informe se usa un modelo epidemiológico de transmisión de SARS-CoV-2 para explorar el posible impacto en la salud pública, según el tipo de vacuna, el estado en el que esté la epidemia y las estrategias de población objetivo. Se aplica a distintos países para evaluar el impacto en esos beneficios de las diferencias en ingresos, demografías, patrones sociales y limitaciones de los sistemas sanitarios. Además, el modelo cuantifica el beneficio máximo en la sanidad pública de las diferentes estrategias de distribución teniendo en cuenta diferentes limitaciones probables en los suministros.

MÉTODOS.

MODELO MATEMÁTICO.

El modelo no incluye grupos de riesgo como trabajadores sanitarios o de cuidados en residencias/domicilios.

También se asume que:

• Una vez disponible la vacuna y decidido el grupo objetivo, la vacunación se haría a una tasa constante en un tiempo corto (1 mes).
• Los que estén infectados en un momento dado no recibirán vacuna. Eso no incluiría a los asintomáticos, pero el informe supone que serían una fracción de la población muy pequeña.
• Los vacunados entran en un estado estacionario para incluir el tiempo que pasa entre recibir la vacuna y alcanzar la protección, antes de ser incluidos en el grupo de los protegidos.
• La protección de la vacuna sería parcial.
• Una vacuna puede inducir inmunidad permanente o parcial, por lo que se considera también la posibilidad de pasar de protegidos a ser susceptibles de una recaída (a  menos que adquieran inmunidad mediante una infección natural).
• La protección contra la infección se modeliza mediante un parámetro de transmisión reducido por un factor constante, mientras que la protección contra los casos severos se determina mediante la tasa de hospitalización.

PARAMETRIZACIÓN.

La población mundial se estratifica según los parámetros del Banco Mundial: Países de ingresos altos (HIC), de ingresos medios-altos (UMIC), de ingresos medios-bajos (LMIC) y de ingresos bajos (LIC). Se supone también que los países no cambian de grupo durante el tiempo proyectado.

Se introducen también parámetros en la distribución de edades y sus patrones de contactos (según la disponibilidad de datos reales o de estudios que los tengan en cuenta).

Se debe tener en cuenta que (en el momento de redactar el informe) no había datos de eficacia de ninguna de las vacunas que se estaban ensayando, así que se usa el valor del 70%, marcado por la OMS. Para establecer comparaciones se usa también una eficacia del 50%.

Se asume que la eficacia para los grupos de >65 años sería del 50% respecto a la eficacia en grupos de menor edad (un resultado habitual en las vacunas de la gripe).

Se supone un período promedio de 14 días entre la vacunación y la protección. Ese plazo es el que tardan en aparecer los anticuerpos y la células T en los ensayos que están en fase II.

También se asume que la inmunidad inducida por la vacuna será larga. Aunque dado que ya hay datos sobre reversión de la inmunidad y reinfecciones, debería tenerse en cuenta la posibilidad de que la inmunidad inducida por la vacuna sea "sustancialmente menor" que la supuesta en los modelos. Por tanto, se modeliza una protección a 6 meses y a 1 año, que es lo que indica la OMS.

Las siguientes tablas (Blogger no tiene edición de tablas así que las hice en LibreOffice y las pegué) resumen los supuestos modelizados (en negrita los parámetros por defecto):

PARÁMETRO	VALORES
Ingresos R0 entre marzo y abril de 2020	HIC; UMIC; LMIC; LIC 2’5; 2’0; 3’0
Rt1 desde mayo 2020 a enero 2021 Rt2 desde febrero 2021 Tipo de vacuna Eficacia de la vacuna Reducción de la eficacia (>65 años) Cobertura de la vacuna Vida media de la protección	1; 0’6, 0’8 2’0; 1’5; 1’3 Bloquea la infección; bloquea la enfermedad 70%; 50% 0%; 50% 80%; 0-100% Permanente; 1 año; 6 meses
Duración de la inmunidad natural Edad objetivo Tiempo entre la vacunación y la protección Limitaciones de los sistemas de salud	Permanente; 1 año; 6 meses Todas las edades; mayores; jóvenes; grupos de 5 años 14 días Sí; no
Supuestos de limitaciones del sistema de salud	Con limitaciones: LIC con capacidad limitada + resultados negativos debido a peores niveles de atención; LMIC con capacidad limitada; UMIC y HIC sin limitaciones si pueden implantar capacidades extra. Sin limitaciones: Capacidades ilimitadas en todos los aspectos
Limitaciones en el suministro de dosis Planificación de las dosis Reserva de vacunas y pérdidas	2000 millones de dosis en 2021 (proyecto COVAX); 2000 millones en 2021 + compras directas por los países (1150 millones de dosis los HIC, 1100 millones los MIC) 2 dosis; 1 dosis 15%

PARÁMETRO	VALORES
Período medio de latencia	4’6 días (5’1 si se tiene en cuenta la parte presintomática)
Duración media de una infección leve	2’1 días
Duración media de una infección grave antes de la hospitalización	4’5 días
Duración media de hospitalización para los casos no críticos que sobreviven	9’5 días
Duración media de hospitalización para los casos no críticos que fallecen	7’6 días
Duración media en la UCI para los casos que sobreviven	11’3 días
Duración media en la UCI para los casos que fallecen	10’1 días
Duración media en recuperación tras la UCI	3’4 días

SUPUESTOS Y SUS RESULTADOS.

Algunas vacunas podrían estar disponibles a principios de 2021, aunque escalarlas a una distribución masiva podría llevar meses. En este modelo se supone que la vacuna habría alcanzado su grupo objetivo en febreros del 21 y que se vacuna a todos excepto a los enfermos (algo que el propio estudio considera muy simplista).

Evidentemente, para comprobar el efecto de la vacuna hay que determinar la trayectoria de la epidemia si no la hubiese. Y no es fácil. Así que toca otra simplificación: La vacunación se desarrollaría durante enero del 21 sin necesidad de más dosis y se proyecta el comportamiento a partir de febrero del 21.

La modelización del curso de la epidemia sin vacuna sería:

Como se ve, con ese punto de partida se esperaría un pico hacia la primera mitad del 21, que se reduciría con medidas no farmacéuticas (NPI). Esto suponiendo inmunidad larga y un país HIC y con un 10% de la población con inmunidad hacia finales de 2020. También hacen proyecciones para otros países de menores ingresos:

Para el el caso de una inmunidad más corta, se reduciría al 7%. También hacen suposiciones para una inmunidad variando del 3 al 27%.

En cuanto a la capacidad del sistema sanitario se consideran 2 posibilidades:

• Sin restricciones y que las personas infectadas pueden hospitalizarse y recibir la atención adecuada.
• La ratio de infecciones fatales (IFR) sería la mayor en los países HIC y la menor en los países LIC.
• Con varios grados de restricciones (opción asumida por defecto en el modelo).
• Los países LIC y LMIC tendrían capacidad hospitalaria limitada, y cuando se viese superada las personas no atendidas tendrían peores resultados (sobre todo en países LIC).
• Los países MIC y HIC, aunque su capacidad hospitalaria se viese superada, se supone que se implementarían medidas extraordinarias.
• La ratio de IFR sería la mayor en países LIC y LMIC.

También consideran poco probable que la relajación de las medidas NPI dé lugar a un retorno a los niveles iniciales de transmisión (R0).

DISTRIBUCIÓN DE LA VACUNA.

El modelo buscará la distribución óptima en función del país y del tipo de limitaciones. Esa distribución se medirá como % de población que tendrá vacuna disponible.

El modelo calculará también el número de muertes evitadas, asumiendo una cobertura del 80% de vacunación y un 10% de personas con inmunidad antes de iniciar la vacunación.

Esa estrategia óptima se comparará con otras 2 enfocadas a grupos de edades:

• Los más mayores (80+, 75+,...)
• Primero los grupos de edades de mayor riesgo (60-64 años) y después hacia grupos de menor/mayor edad, hasta cubrir todas las edades.

También se harán proyecciones suponiendo otras situaciones:

• Vacunas menos eficaces.
• Menor eficacia en las personas de 65+.
• Vacuna sólo para bloquear la enfermedad.
• Incremento de las medidas no farmacéuticas después de la campaña de vacunación.
• Reducción en la transmisión en niños <10 años.
• Sin restricciones en los sistemas sanitarios.

También se harán modelizaciones sobre el impacto de diferentes estrategias de distribución de las vacunas, suponiendo que hay restricciones en el primer año, referidas al número de muertes evitadas. Con ello se calculará el número de vacunas necesarias por grupo de edad en cada tipo de país.

Al final, se establecen 6 tipos de estrategias, asumiendo una vacuna de 2 dosis, una limitación de 2000 millones de dosis y un 15% de reservas y pérdidas:

1. Hay distribución suficiente para toda la población.
2. Hay distribución suficiente para toda la población, con los >65 años vacunados primero.
3. Hay distribución suficiente para la población de >65 años, que serán los primeros en vacunarse.
4. Los países HIC acceden primero a la vacuna.
5. Los países LIC y LMIC acceden primero a la vacuna.
6. Hay distribución suficiente para toda la población, con más dosis disponibles para los países HIC  (1150 millones de dosis más) y MIC (1100 millones de dosis más).

Se asume que las dosis se podrán distribuir sin problemas a todos los países.

Las optimizaciones de los modelos se repiten 100 veces y se selecciona el resultado más eficiente para cada uno de los supuestos.