Η μαζική χορήγηση των εμβολίων της COVID-19 έχει ήδη ξεκινήσει και ο τελικός στόχος που είναι η ανοσία της αγέλης βρίσκεται όλο και πιο κοντά με κάθε εμβόλιο που χορηγείται. Ωστόσο, παρά την υψηλή αποτελεσματικότητα των εμβολίων στην πρόληψη της νόσησης σήμερα δεν γνωρίζουμε ακόμα αν έχουν την ικανότητα να σταματήσουν τη μετάδοση του SARS-CoV-2, του ιού δηλαδή που ευθύνεται για τη νόσο.

Το ερώτημα σχετικά με την ικανότητα ενός εμβολίου να προλαμβάνει τόσο τη νόσηση όσο και τη μετάδοση ενός παθογόνου έχει απασχολήσει τους επιστήμονες και σε άλλες λοιμώξεις εκτός της COVID-19, όπως για παράδειγμα η ευλογιά.

Ο ιός της ευλογιάς προκαλεί επιδημίες στον άνθρωπο εδώ και χιλιάδες χρόνια. Μάλιστα, υπάρχουν σήμερα ευρήματα που δείχνου ότι ο Αιγύπτιος Φαραώ Ραμσής Β είχε νοσήσει από ευλογιά πριν από περίπου 3.000 χρόνια. Ο ιός άρχισε να κυκλοφορεί αρκετά τον 1ο αιώνα μΧ και συνέχισε να εξαπλώνεται για εκατοντάδες χρόνια προκαλώντας συνεχώς νέες πανδημίες. Από το 1900 μέχρι το 1980, δηλαδή το έτος που ο ιός εξαλείφθηκε, η ευλογιά προκάλεσε σχεδόν 300 εκατομμύρια θανάτους.

Η παγκόσμια μάχη ενάντια στην ευλογιά κορυφώθηκε με την ανάπτυξη του εμβολίου για τον ιό από τον Άγγλο ιατρό Edward Jenner το 1796. Το εμβόλιο αυτό προκαλούσε αυτό που είναι γνωστό σήμερα ως “sterilizing immunity”, δηλαδή είχε την ικανότητα να καθιστά αδύνατη τη μετάδοση του ιού από άτομα που είχαν εμβολιαστεί.

Αν και αρκετά εμβόλια που χρησιμοποιούνται σήμερα, όπως αυτό της ιλαράς, έχουν επίσης την ικανότητα να αποτρέπουν τη μετάδοση των παθογόνων, αυτό δεν ισχύει για όλα τα εμβόλια. Για παράδειγμα, το εμβόλιο της ηπατίτιδας Β μπορεί να εκπαιδεύσει το ανοσοποιητικό σύστημα έτσι ώστε να προλαμβάνει τη σοβαρή νόσηση, δεν μπορεί ωστόσο να αποτρέψει τη μετάδοση του ιού, καθώς ο τελευταίος παραμένει στον οργανισμό και πολλαπλασιάζεται. Το γεγονός αυτό μπορεί να επιτρέψει στον ιό να συνεχίσει να κυκλοφορεί στην κοινότητα και να προσβάλλει άτομα που ανήκουν σε ευπαθείς ομάδες.

Κατά την ανάπτυξη των εμβολίων της COVID-19, αν και θα ήταν επιθυμητό τα τελευταία να αποτρέπουν επίσης τη μετάδοση του ιού, αυτό δεν κρίθηκε απαραίτητο.

Ένα άλλο χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι αυτό του ροταϊού, ενός ιού που προκαλεί σοβαρό έμετο και υδαρή διάρροια στα βρέφη και τα παιδιά. Το εμβόλιο του ροταϊού μπορεί να περιορίσει αλλά όχι να ανακόψει πλήρως τον πολλαπλασιασμό του ιού. Κατά συνέπεια, δεν έχει την ικανότητα να προστατεύει από την ήπια νόσηση. Ωστόσο, περιορίζοντας σημαντικά το ιικό φορτίο, περιορίζεται σε κάποιο βαθμό και η μετάδοση του ιού. Σύμφωνα με το CDC των ΗΠΑ, 4-10 χρόνια μετά την ένταξη του εμβολίου για το ροταϊό στο πρόγραμμα εμβολιασμών, ο αριθμός των θετικών εξετάσεων για τον ιό μειώθηκε κατά 74-90%.

Ωστόσο, ο περιορισμός της εξάπλωσης μίας λοίμωξης με τον εμβολιασμό δεν είναι πάντοτε τόσο απλός. Τελικά, ο βαθμός που περιορίζεται η μετάδοση ενός παθογόνου από τα εμβόλια εξαρτάται από το παθογόνο, από τον ξενιστή αλλά και από την αλληλεπίδραση μεταξύ των δύο.

Για παράδειγμα, τα εμβόλια για την Bordetella pertussis, το βακτήριο που προκαλεί κοκκύτη, μπορούν να προστατεύσουν από τη νόσηση, χωρίς ωστόσο να εξαλείφουν εντελώς το παθογόνο. Καθώς τα βακτήρια πολλαπλασιάζονται στο ανώτερο αναπνευστικό σύστημα, τα αντισώματα που έχει δημιουργήσει το εμβόλιο, εντοπίζουν τα καταστρέφουν τα βακτήρια που έχουν ενεργοποιημένα τα γονίδια που συνδέονται με τη νόσηση. Ωστόσο, τα βακτήρια στα οποία τα γονίδια αυτά είναι απενεργοποιημένα, δεν στοχεύονται από τα αντισώματα και επομένως συνεχίζουν να πολλαπλασιάζονται στο ανώτερο αναπνευστικό. Αυτό σημαίνει ότι όταν ο ασθενής έρθει σε επαφή με ένα άτομο που δεν έχει εμβολιαστεί, μπορεί να το μολύνει με τα βακτήρια. Ακολούθως τα βακτήρια θα ενεργοποιηθούν (καθώς ο τελευταίος ασθενής δεν έχει αντισώματα) και θα προκαλέσουν νόσηση. Παρά το παραπάνω γεγονός, η εισαγωγή των εμβολίων για τον κοκκύτη στο πρόγραμμα εμβολιασμού τη δεκαετία του 1940 μείωσε τα ετήσια περιστατικά της νόσου στις ΗΠΑ από 100.000 σε 10.000 μέχρι το 1965. Τη δεκαετία του 1980 ωστόσο, τα περιστατικά άρχισαν και πάλι να αυξάνονται καθώς αρκετοί γονείς αρνήθηκαν να εμβολιάσουν τα παιδιά τους.

Οι προσπάθειες για τον περιορισμό εξάπλωσης της πολιομυελίτιδας έχουν προσφέρει επίσης σημαντικά δεδομένα σχετικά με τις δυσκολίες στην αντιμετώπιση μίας επιδημίας. Τα δύο κύρια είδη εμβολίων για την πολιομυελίτιδα προσφέρουν διαφορετικά είδη ανοσίας. Το αδρανοποιημένο εμβόλιο της πολιουελίτιδας (IPV) προστατεύει από τη συστηματική λοίμωξη και την παράλυση, ωστόσο δεν μπορεί να σταματήσει τον πολλαπλασιασμό του ιού στο έντερο, επομένως δεν προστατεύει εμμέσως και άτομα που δεν έχουν εμβολιαστεί. Το εμβόλιο της πολιομυελίτιδας που χορηγείται από του στόματος (OPV), αντιθέτως, προκαλεί τοπική ανοσία στο έντερο, προλαμβάνοντας έτσι τόσο τη λοίμωξη, αλλά και τη μετάδοση του ιού. Καθώς το τελευταίο εμβόλιο χρησιμοποιεί εξασθενημένους, αλλά ζωντανούς ιούς οι τελευταίοι σε σπάνιες περιπτώσεις μπορεί να μεταλλαχθούν και να προκαλέσουν ξανά νόσηση. Αυτό έχει οδηγήσει σε δύο διαφορετικές στρατηγικές για την πρόληψη της νόσου. Σε περιοχές όπου υπάρχουν ακόμα στελέχη της πολιομυελίτιδας στον πληθυσμό, το εμβόλιο OPV είναι αυτό που χορηγείται για τον περιορισμό της εξάπλωσης του ιού. Αντιθέτως, σε περιοχές όπου δεν κυκλοφορούν στελέχη, χορηγείται το εμβόλιο IPV, προκειμένου να προληφθεί η εμφάνιση νέων στελεχών. Χάρη στα προγράμματα εμβολιασμών, η πολιομυελίτιδα έχει εξαλειφθεί στο δυτικό κόσμο και σύντομα θα εξαλειφθεί και παγκοσμίως.

Σε ένα άρθρο που δημοσιεύτηκε τον Οκτώβριο του 2020 στο American Journal of Preventive Medicine, μία ομάδα επιστημόνων ανέλυσε την επίδραση που θα έχει το κάθε είδος εμβολίου στην πορεία της πανδημίας της COVID-19. Όπως κατέληξαν, αν το εμβόλιο έχει 80% αποτελεσματικότητα και εμβολιαστεί το 75% του πληθυσμού, τότε θα είναι δυνατό να τερματιστεί η πανδημία χωρίς την εφαρμογή άλλων μέτρων. Σύμφωνα με τους συγγραφείς αυτό είναι το ελάχιστο όριο για την επιστροφή στην κανονικότητα. Αν, ωστόσο, αποδειχθεί ότι το εμβόλιο μπορεί να αποτρέψει μόνο τη νόσηση, χωρίς να αναστέλλει εντελώς τον πολλαπλασιασμό του ιού, τότε πιθανώς θα χρειαστεί και η εφαρμογή άλλων μέτρων πρόληψης. Ακόμα και ένα εμβόλιο αυτού του είδους, πάντως, θα περιορίσει σε μεγάλο βαθμό την επιβάρυνση στο σύστημα υγείας και θα σώσει πάρα πολλές ζωές.

Το μοντέλο της γρίπης μάς δίνει μία καλή εικόνα του τι θα πρέπει να περιμένουμε. Το πλέον κοινό εμβόλιο της γρίπης, για παράδειγμα, δεν προλαμβάνει τη μετάδοση του ιού, καθώς δεν δημιουργεί τοπική ανοσιακή απόκριση στο αναπνευστικό σύστημα. Το γεγονός αυτό, σε συνδυασμό με τα χαμηλά ποσοστά εμβολιασμών (συχνά κάτω από 50% στους ενήλικες), καθώς και την ικανότητα του ιού να μολύνει αρκετά διαφορετικά είδη, επιτρέπει στον ιό να μεταλλάσσεται με μεγάλη ταχύτητα διαφεύγοντας έτσι τη δράση του ανοσοποιητικού συστήματος. Παρ’ όλ’ αυτά, το εμβόλιο της γρίπης έχει αποδειχθεί ότι μειώνει τις νοσηλείες στους ηλικιωμένους κατά 40% και τις εισαγωγές στη ΜΕΘ για γρίπη κατά 82%.

Έρευνες για τους εποχικούς κορονοϊούς έχουν δείξει ότι ο SARS-CoV-2 μπορεί επίσης να μεταλλαχθεί έτσι ώστε να αποφύγει τη δράση του ανοσοποιητικού συστήματος και την ανοσία από τα εμβόλια, αν και αυτό θα γίνει πιθανώς πιο αργά σε σχέση με άλλους ιούς. Τα δεδομένα σχετικά με τις επιδράσεις των εμβολίων στα συμπτώματα, το ιικό φορτίο και τη μολυσματικότητα των ασθενών είναι επίσης πολύ περιορισμένα. Δεν υπάρχει αμφιβολία, ωστόσο, ότι ακόμα και όταν ένα εμβόλιο δεν προσφέρει “sterilizing immunity” η συνεισφορά του στον περιορισμό εξάπλωσης ενός ιού είναι αρκετά σημαντική. Η ιλαρά, η διφθερίτιδα, ο κοκκύτης, η πολιομυελίτιδα και η ηπατίτιδα Β, περιορίστηκαν σχεδόν στο σύνολό τους από εμβόλια που δεν είχαν 100% αποτελεσματικότητα, δεν είχαν την ικανότητα να ανακόπτουν πλήρως τον πολλαπλασιασμό των παθογόνων, ενώ και τα ποσοστά εμβολιασμού στον πληθυσμό ήταν κάτω από 100%.