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Covid-19에 대한 무리 면역의 까다로운 수학


Covid-19 Pandemic에 대한 많은 부분은 여전히 ​​불확실하지만, 우리는 그것이 어떻게 끝날 지 알고 있습니다. 바이러스의 확산이 느려지기 시작하면 충분한 사람들이 면역력을 발전 시켰기 때문에 바이러스의 확산이 느려지 기 시작할 때 (그리고 결국 완전히 중단). 그 시점에서 백신에 의해 유입 되든 질병을 잡는 사람들로 인해 인구는“무리 면역”을 개발했습니다.

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플로리다 대학의 나탈리 딘 (Natalie Dean)은“면역의 수준이 특정 임계 값을 통과하면 전염병이 감염시킬 새로운 사람들이 충분하지 않기 때문에 전염병이 죽기 시작할 것입니다.

Covid-19에 대한 임계 값이 중요하다는 것을 결정하는 동안, 많은 뉘앙스는 무리의 면역이 효과를 발휘하고 면역이 아닌 사람들을 보호하기 위해 무리 면역이 얼마나 면역되어야하는지 정확히 계산하는 데 관여합니다.

처음에는 충분히 단순 해 보입니다. 당신이 알아야 할 유일한 것은 평균적으로 얼마나 많은 사람들이 감염된 사람에 의해 감염되었는지입니다. 이 값을 r 0 라고합니다 ( "R naught"라고 발음). 일단 당신이 그것을 얻으면, 당신은 그것을 무리 면역 임계 값을 계산하기 위해 간단한 공식에 연결할 수 있습니다 :1 - 1/r 0 . .

r 0 이라고 가정 해 봅시다 Covid-19의 경우 2.5로, 각 감염된 사람은 평균적으로 2 명과 다른 사람 (일반적인 추정)을 감염 시킨다는 것을 의미합니다. 이 경우 Covid-19에 대한 무리 면역 임계 값은 0.6 또는 60%입니다. 이는 바이러스가 평균적으로 다른 장소에서 인구의 60%가 면역이 될 때까지 가속 속도로 확산 될 것임을 의미합니다.

이 시점에서 바이러스는 여전히 퍼지지 만 완전히 멈출 때까지 감속 속도로 퍼집니다. 가스에서 발을 떼는 순간 자동차가 멈추지 않는 것처럼, 무리 면역에 도달하는 순간 바이러스가 사라지지 않을 것입니다.

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“인구의 60%가 감염되면 감염 횟수가 떨어지기 시작한다고 상상할 수 있습니다. 그러나 호주의 La Trobe University의 Joel Miller는 말했다.

그 60%는 또한 바이러스의 새로운 소개 (예 :유람선에서 무리 면역이있는 건강한 항구로 내려 오는 감염된 승객이 빠르게 불에 타는 과거의 임계 값입니다.

Virginia Polytechnic Institute와 State University의 Kate Langwig는“이것은 당신이 전혀 화재를 일으킬 수 없지만 그 발병이 죽을 것임을 의미하지는 않습니다.

그러나 상황이 빠르게 복잡해집니다. 무리 면역 임계 값은 각 감염된 사람이 실제로 감염된 사람의 수에 달려 있습니다. 아파트 건물의 평균 감염된 사람은 농촌 환경에서 평균 감염된 사람보다 더 많은 사람들을 감염시킬 수 있습니다. 그래서 r 0 COVID-19의 경우 2.5는 전 세계에서 합리적인 숫자 일 수 있으며, 이는 더 많은 지역 수준에 따라 상당히 달라지며 일부 장소에서는 훨씬 높고 다른 곳에서는 더 낮습니다. 이것은 무리 면역 임계 값이 일부 장소에서는 60%보다 높고 다른 곳에서는 낮다는 것을 의미합니다.

“r 0 의 범위를 생각합니다 COVID-19에 대한 데이터와 일치하는 것은 대부분의 사람들이 신용을 제공하는 것보다 큽니다.”라고 매사추세츠와 해외의 보건 당국자들에게 조언해온 하버드 대학교의 마크 립 스위치 (Marc Lipschit)는 말했습니다. 그는 일부 도시 환경에서 미국 평균보다 두 배 이상 높을 수 있음을 나타내는 데이터를 인용했습니다.

그리고 r 0 처럼 정적 수가 아닌 가변으로 밝혀졌으며 사람들이 면역을 얻는 방식도 다양하며, 그 무리 면역 임계 값을 계산하는 데 중요한 영향을 미칩니다.

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일반적으로 연구자들은 백신 캠페인의 맥락에서 무리 면역에 대해서만 생각하며, 그 중 다수는 모든 사람이 똑같이 질병을 낳을 가능성이 있다고 가정합니다. 그러나 자연스럽게 퍼지는 감염에서는 반드시 그런 것은 아닙니다. 사회적 행동의 차이로 인해 어떤 사람들은 다른 사람들보다 질병에 더 많은 노출을 느끼게됩니다. 생물학적 차이는 또한 사람들이 감염 될 가능성이 얼마나 큰지에 중요한 역할을합니다.

스코틀랜드의 Strathclyde University의 Gabriela Gomes는“우리는 다르게 태어 났으며, 이러한 차이는 다른 경험을 살면서 축적됩니다. "이것은 사람들이 바이러스와 싸울 수있는 방법에 영향을 미칩니다."

역학 학자들은 이러한 변화를“감수성의 이질성”이라고하며, 일부 사람들이 감염 될 가능성이 높거나 적어지는 차이를 의미합니다.

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그러나 이것은 예방 접종 캠페인에 너무 많은 뉘앙스입니다. Yale Public Health School의 버지니아 피저 (Virginia Pitzer)는“백신은 일반적으로 사람들이 보유한 접촉 수 또는 그들이 얼마나 민감한 지에 대해 인구에 분포되어 있지 않습니다. 대신, 보건 당국자들은 최대 주의적 접근 방식을 취하고 본질적으로 모든 사람을 예방 접종합니다.

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그러나, 백신이 언제라도 곧 이용할 수 있다는 보장이없는 진행중인 전염병에서 감수성의 이질성은 질병의 무리 면역 임계 값에 실제로 영향을 미칩니다.

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어떤 경우에는 임계 값이 더 높아집니다. 이것은 요양원과 같은 곳에서는 사실 일 수 있으며, 평범한 사람이 더 넓은 인구의 평범한 사람보다 Covid-19에 더 취약 할 수 있습니다.

그러나 더 큰 규모로, 이질성은 일반적으로 무리 면역 임계 값을 낮 춥니 다. 처음에는 바이러스가 더 취약하고 빠르게 퍼지는 사람들을 감염시킵니다. 그러나 계속 퍼지려면 바이러스는 덜 민감한 사람들에게 전환해야합니다. 이것은 바이러스가 확산되기가 더 어려워 지므로 전염병은 초기 성장률에 따라 예상했던 것보다 더 느리게 자랍니다.

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Lipschitch는“첫 번째 사람은 처음부터 가장 취약한 사람들을 감염시킬 가능성이 높아져 전염병의 후반부에 덜 민감한 사람들을 남겨 두어 감염이 예상보다 빨리 제거 될 수 있음을 의미합니다.

이질성 추정

현재 전염병처럼 야생에서 퍼지는 바이러스에 대해 이야기 할 때 무리 면역 임계 값이 얼마나 낮습니까?

표준 모델에 따르면, 미국 인구의 약 60%가 CovID-19에 대해 예방 접종을 받거나 그것을 회복하여 느리게하고 궁극적으로 질병의 확산을 막아야합니다. 그러나 많은 전문가들은 자연적으로 획득 한 면역에 대한 무리 면역 임계 값이 그보다 낮다고 의심했습니다.

Pitzer는“내 생각에 40 ~ 50%사이 일 것입니다.

Lipsitch는 다음과 같이 동의합니다.“내가 추측해야한다면 아마 약 50%에 넣을 것입니다.”

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이것들은 대부분 교육받은 추정치입니다. 한 사람을 다른 사람보다 더 취약하게 만드는 것을 정량화하기가 어렵 기 때문입니다. 그들이하는 사회적 거리와 같은 누군가를 할당한다고 생각할 수있는 많은 특성은 매주 변화 할 수 있습니다.

“이질성 문제는 이질성의 원천이 사람의 장기 속성 인 경우에만 효과가 있습니다. 술집에 있다면 그 자체로는 이질성의 원천이 될만큼 충분히 지속되지 않습니다.”라고 Lipsitch는 말했습니다.

이질성은 추정하기 어려울 수 있지만 무리 면역 임계 값이 실제로 무엇인지 결정하는 데 중요한 요소이기도합니다. Langwig는 역학 커뮤니티가 그것을 시도하고 올바르게 얻기 위해 충분히하지 않았다고 생각합니다.

"우리는 무리 면역에 대해 생각하는 데 약간 조잡했습니다."라고 그녀는 말했습니다. "이 변동성은 실제로 중요하며, 우리는 무리 면역 임계 값에 대해 더 정확하기 위해주의해야합니다."

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최근의 일부 논문이 시도했습니다. 6 월에 저널 Science 적당한 정도의 이질성을 통합하고 광범위한 인구에 걸쳐 43%로 Covid-19에 대한 무리 면역 임계 값을 추정 한 연구를 발표했습니다. 그러나 스톡홀름 대학교의 Tom Britton이 연구의 공동 저자 중 하나는 모델이 설명하지 않는 추가 이질성의 원인이 있다고 생각합니다.

Britton은“그 차이가 더 크다고 생각할 것입니다. 실제로 무리 면역 수준은 아마도 43%보다 약간 작을 것입니다.

또 다른 새로운 연구는 COVID-19에 대한 감수성의 차이를 추정하는 데 다른 접근법을 취하고 무리 면역 임계 값을 훨씬 더 낮게 만듭니다. Gomes와 Langwig를 포함하는이 논문의 10 명의 저자는 자연적으로 취득한 무리 면역에 대한 임계 값이 Covid-19에 대한 임계 값이 인구의 20%만큼 낮을 수 있다고 추정합니다. 이 경우 세계에서 가장 어려운 곳이 가까이있을 수 있습니다.

Gomes는“우리는 마드리드와 같은 가장 큰 영향을받는 지역이 무리 면역에 도달 할 수 있다는 결론에 도달하고 있습니다. 이 논문의 초기 버전은 5 월에 게시되었으며 저자는 현재 업데이트 된 버전으로 작업하고 있으며 곧 게시 할 것으로 예상됩니다. 이 버전에는 스페인, 포르투갈, 벨기에 및 영국의 무리 면역 추정치가 포함됩니다.

그러나 많은 전문가들은이 새로운 연구 (아직 동료 검토 된 것은 아님)가 신뢰할 수없는 것으로 간주합니다.

5 월 트위터 스레드에서 딘은 질병의 기본 측면에 대해 너무 많은 불확실성이 있다고 강조했다. 편안한 사회적 거리의 효과에 대한 다른 환경에서 - 정확한 무리 면역 임계 값에 대한 많은 자신감을 갖습니다. 많은 사람들이 마스크를 착용하고 큰 모임을 피하는 한 임계 값이 1 숫자 일 수 있고, 사람들이 경비를 실망시킬 때 더 많은 숫자가 더 많을 수 있습니다.

다른 역학 학자들은 또한 낮은 수에 회의적입니다. 컬럼비아 대학교의 제프리 샤먼 (Jeffrey Shaman)은 20%의 무리 면역이“다른 호흡기 바이러스와 일치하지 않는다고 말했다. 독감과 일치하지 않습니다. 그렇다면 왜 하나의 호흡기 바이러스와 다른 호흡기 바이러스에 대해 다르게 행동합니까? 나는 그것을 얻지 못한다.”

Miller는 다음과 같이 덧붙였습니다.“저는 자연적으로 획득 한 면역에 대한 무리 면역 임계 값이 60%미만이라고 생각하지만 [장소]가 그에 가까워 졌다는 명백한 증거는 보이지 않습니다.”

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궁극적으로, Covid-19 Pandemic을 진정으로 피하는 유일한 방법은 감염이 가장 높은 소수의 장소뿐만 아니라 대규모 무리 면역을 달성하는 것입니다. 그리고 그것은 백신이 널리 사용되면 일시 발생할 것입니다.

그 동안, 바이러스의 확산을 방지하고 그 r 0 를 낮추기 위해 가능한 한, 거리, 마스크, 테스트 및 접촉 추적은 무리 면역 임계 값을 어디에 놓는지에 관계없이 하루의 순서입니다.

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Lipschitch는“무리 면역이 내가 생각하는 범위의 다른 곳에 있다는 것을 알면 지금 다르게 결정할 결정을 생각할 수 없습니다. 40-60%입니다.

Shaman도 자연스럽게 획득 한 무리 면역 임계 값에 대한 불확실성이 잘못되었으며 잘못된 경로를 남기고 있습니다. 한 가지 경로 만 남습니다. 우리가 백신을 도입하여 무리 면역을 안전하게 가져올 수있을 때까지 새로운 사례를 예방하기 위해 최선을 다합니다.

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"문제는 :뉴욕시가 또 다른 발발을 지원할 수 있습니까?" 그는 말했다. "모르겠지만 그 화재로 놀지 말자."

이 기사는 에 재 인쇄되었습니다 wired.com spektrum.de .



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