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सामान्य पूर्व-सीओवीआईडीआई पर वापस लौटें -19 असमान वैक्सीन आवंटन और SARS-CoV -2 वेरिएंट के कारण जीवन में देरी हो रही है

Nov 15, 2023

अमूर्त

कोविड महामारी के परिणामस्वरूप, क्या और कब दुनिया सामूहिक प्रतिरक्षा तक पहुंच सकती है और सामान्य जीवन में लौट सकती है और टीकाकरण कार्यक्रमों में तेजी लाने की रणनीति प्रमुख चिंता का विषय है। हमने वर्तमान में प्रशासित टीकाकरण और अधिक न्यायसंगत वैक्सीन आवंटन परिदृश्य के आधार पर प्रयोगों को डिजाइन करने के लिए मेट्रोपोलिस-हेस्टिंग्स नमूनाकरण और एक महामारी मॉडल को नियोजित किया। परिणाम बताते हैं कि अधिकांश उच्च आय वाले देश 1 वर्ष से भी कम समय में सामूहिक प्रतिरक्षा तक पहुंच सकते हैं, जबकि कम आय वाले देशों को 3 वर्ष से अधिक समय के बाद इस स्थिति तक पहुंचना चाहिए। अधिक न्यायसंगत वैक्सीन आवंटन रणनीति के साथ, वैश्विक झुंड प्रतिरक्षा 2021 में हासिल की जा सकती है। हालांकि, SARS-CoV वेरिएंट के प्रसार का मतलब है कि वैश्विक झुंड प्रतिरक्षा तक पहुंचने के लिए अतिरिक्त 83 दिनों की आवश्यकता होगी और इसकी संख्या 2021 में संचयी मामलों में 113.37% की वृद्धि होगी। अधिक न्यायसंगत वैक्सीन आवंटन परिदृश्य के साथ, अतिरिक्त वैक्सीन खुराक के बिना संचयी मामलों की संख्या में केवल 5.70% की वृद्धि होगी। जैसे ही SARS-CoV के वैरिएंट सामने आते हैं, झुंड प्रतिरक्षा में इस हद तक देरी हो सकती है कि 2021 में सामान्य जीवन में वापसी सैद्धांतिक रूप से असंभव है। फिर भी, एक अधिक न्यायसंगत वैश्विक वैक्सीन आवंटन रणनीति, जैसे कम लोगों को तेजी से वैक्सीन सहायता प्रदान करना -आय वाले देश/क्षेत्र, सीओवीआईडी ​​संक्रमण की रोकथाम में सुधार कर सकते हैं, भले ही वायरस उत्परिवर्तित हो सकता है।


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सिस्टैंच ट्यूबुलोसा-प्रतिरक्षा प्रणाली में सुधार

परिचय

कोरोना वायरस बीमारी 2019 (कोविड-19) के वैश्विक प्रकोप के बने रहने के कारण, महामारी पर काबू पाने और कोविड-पूर्व सामान्य जीवन की ओर लौटने के बीच के समझौते को संबोधित करना बेहद जरूरी हो गया है। [1, 2]. इस दुविधा का एक समाधान टीकाकरण के संबंध में अंतर्राष्ट्रीय सहयोग है [3]। चल रहे कोविड टीकाकरण कार्यक्रमों के परिणामस्वरूप, कुछ देशों में सामान्य जीवन में लौटने की योजनाएँ लागू की जा रही हैं। उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका ने 4 जुलाई 2021 तक 70% वयस्कों का टीकाकरण करने का लक्ष्य रखा था (2 अगस्त तक हासिल किया गया [4]) जिसका लक्ष्य महामारी-पूर्व अवधि के समान सामाजिक और आर्थिक गतिविधियों को फिर से शुरू करना था [2]। 2021 में अमेरिकी अर्थव्यवस्था में 6.4% की वृद्धि होने की उम्मीद है, और यह उम्मीद महामारी को नियंत्रित करने और मंदी से बचने में मजबूत विश्वास व्यक्त करती है [5]। 2021 की गर्मियों में यूरोपीय संघ की यात्रा के लिए टीकाकरण वाले आगंतुकों का स्वागत किया गया, और इसके सदस्य राज्यों के बीच बिना शर्त मुक्त जनसंख्या आंदोलन की अनुमति दी गई [6]। हालाँकि, टीकों की सीमित आपूर्ति और असमान आवंटन के कारण, अधिकांश कम आय वाले देशों में COVID टीकों का रोलआउट बड़े पैमाने पर उच्च आय वाले देशों के साथ तालमेल से बाहर है। 12 सितंबर 2021 तक, 50 सबसे अमीर देशों में से 76% ने प्रति 100 लोगों पर 100 से अधिक वैक्सीन खुराकें दी थीं, जबकि 50 सबसे गरीब देशों में से 66% ने अभी तक प्रति 100 लोगों पर 10 खुराकें नहीं दी थीं। टीकों का यह असमान आवंटन बिगड़ता हुआ प्रतीत होता है क्योंकि उच्च टीकाकरण दर वाले कुछ देशों ने अगले कुछ महीनों में COVID -19 बूस्टर टीकाकरण की पेशकश करने का निर्णय लिया है [7]।

वह बिंदु जिस पर मनुष्य सामान्य प्री-कोविड-पूर्व जीवन में लौट सकता है, वह मुख्य रूप से वैश्विक झुंड प्रतिरक्षा के उद्भव पर निर्भर करता है। हालाँकि उच्च टीकाकरण दर सामूहिक प्रतिरक्षा की गारंटी दे सकती है, जोखिम बना हुआ है। उच्च टीकाकरण दर वाले देशों को दुनिया के अन्य हिस्सों में वायरस के अनियंत्रित प्रसार के बारे में अत्यधिक जागरूक होना चाहिए। इसके अलावा, SARS-CoV-2 वेरिएंट, यानी डेल्टा वेरिएंट, टीकों की प्रभावशीलता को 88% [8] से 66% [9] तक कम कर सकता है। 24 अगस्त 2021 तक, कुल 163 देशों, विशेषकर संयुक्त राज्य अमेरिका में डेल्टा संस्करण [10] के मामले सामने आए थे, और डेल्टा संस्करण के कारण होने वाले संक्रमण का अनुपात 97% से अधिक था [11]। क्या वायरस वेरिएंट के परिणामस्वरूप अंततः सामूहिक प्रतिरक्षा में कमी आ सकती है, यह स्पष्ट नहीं है। इस प्रकार, दुनिया कब और कैसे सामूहिक प्रतिरक्षा तक पहुंचेगी और सामान्य जीवन की राह में संभावित बाधाएं अज्ञात हैं। इस अध्ययन में, वैश्विक कोविड महामारी पर संभावित दृष्टिकोण निर्धारित करने के लिए, हमने वर्तमान टीकाकरण रणनीति, अधिक न्यायसंगत वैक्सीन आवंटन रणनीति और वैक्सीन प्रभावशीलता के विभिन्न स्तरों के आधार पर परिदृश्यों की एक श्रृंखला का उपयोग करके एक मॉडलिंग अध्ययन किया। SARS-CoV-2 वेरिएंट। हमारा उद्देश्य यह अध्ययन करना था कि क्या दुनिया सामूहिक प्रतिरक्षा तक पहुंच सकती है और आने वाले वर्षों में सामान्य जीवन में लौट सकती है और यदि हां, तो किस कीमत पर। इसके अलावा, हम इस संक्रामक बीमारी से बचाव के लिए प्रभावी हस्तक्षेपों के निहितार्थ पर चर्चा करते हैं।

Fig. 1. Five compartments of the SIRV model and their relationships with the parameters.

चित्र 1. एसआईआरवी मॉडल के पांच डिब्बे और मापदंडों के साथ उनके संबंध।

तरीकों

महामारी मॉडल

SIR-प्रकार के मॉडल का व्यापक रूप से उपयोग COVID महामारी की गतिशीलता के मॉडलिंग के लिए किया गया है। हम एक अतिसंवेदनशील संक्रमित-हटाए गए-टीकाकरण (एसआईआरवी) मॉडल (छवि 1) का प्रस्ताव करते हैं जिसमें दो-खुराक टीकाकरण रणनीति शामिल है जो निम्नानुसार तैयार की गई है:

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जहां S(t), I(t), R(t), V(t), Q(t), N, और Na क्रमशः अतिसंवेदनशील, संक्रमित, हटाए गए, टीकाकरण, संगरोधित, कुल और सक्रिय आबादी का प्रतिनिधित्व करते हैं। सक्रिय जनसंख्या Na उन लोगों को दर्शाती है जिनके पास क्षमता है और वे महामारी जीवनचक्र के सभी चरणों के दौरान दूसरों से संपर्क करने के इच्छुक हैं। पैरामीटर सुरक्षा अनुपात को दर्शाता है, और क्रमशः संपर्क और निष्कासन की दरों को दर्शाता है। मेट्रोपोलिस-हेस्टिंग्स (एमएच) नमूने के आधार पर एक अनुमान पद्धति का उपयोग करके सभी मापदंडों का अनुमान लगाया गया था। S(t) और Q(t) का निर्धारण नियंत्रण माप के आधार पर किया जाता है। V1(t) और V2(t) क्रमशः एक खुराक और दो खुराक दिए गए लोगों की संख्या हैं, और r1 (SARS-CoV के लिए 45% से 55% तक {{7%) और 34% से 44% तक डेल्टा वैरिएंट) और r2 (SARS-CoV के लिए 85% से 95% तक और डेल्टा वैरिएंट के लिए 60% से 80% तक) टीके की प्रभावशीलता के संबंधित स्तर हैं। r2 की श्रेणियां SARS-CoV-2 और डेल्टा वैरिएंट [8, 9] के खिलाफ टीकों की प्रभावशीलता के अनुसार हैं। हालाँकि SARS-CoV की गतिशीलता की मात्रात्मक भविष्यवाणी के लिए वैक्सीन की समाप्ति तिथि महत्वपूर्ण है, प्रासंगिक डेटा अनुसंधान चरण में रहता है [12]। इस प्रकार, यह कारक हमारे परिणामों को गुणात्मक रूप से प्रभावित नहीं करता है, खासकर 2021 में। लंबे समय तक रहने वाली प्रतिरक्षा का Eq में शामिल वैक्सीन प्रभावशीलता पर प्रभाव नहीं पड़ना चाहिए। (1).

झुंड उन्मुक्ति

सामूहिक प्रतिरक्षा प्राकृतिक रूप से प्राप्त प्रतिरक्षा और टीकाकृत प्रतिरक्षा के योग को संदर्भित करती है, जो कोविड से स्थानिकता में संक्रमण को नियंत्रित कर सकती है। हमारे अध्ययन में, कुल जनसंख्या में झुंड प्रतिरक्षा के अनुपात को h=[I(t) + R(t) + V(t)]/N के रूप में परिभाषित किया गया है, जहां I(t), R(t) ), V(t) और N समीकरण के अनुसार हैं। (1). ऐसे लोगों की संख्या अज्ञात है जिन्हें सामूहिक प्रतिरक्षा तक पहुंचने के लिए टीका लगाने की आवश्यकता है और जो कोविड से उबर चुके हैं। एच का सटीक मान फिलहाल अस्पष्ट है, और जनसंख्या का मॉडल-आधारित प्रतिशत 60% से 90% तक होने का अनुमान लगाया गया है [1] या आयु-संरचित आबादी में स्वाभाविक रूप से प्राप्त टीकाकरण के माध्यम से लगभग 43% के बराबर भी हो सकता है [ 13]. यह अनुपात COVID के मूल प्रजनन संख्या R0 के आधार पर 60% के बराबर है, जो कि विश्व स्वास्थ्य संगठन चीन के संयुक्त मिशन द्वारा फरवरी 2020 में प्रकाशित एक रिपोर्ट के अनुसार 2.5 के बराबर है। [14]। इस अध्ययन में, हमने एक मजबूत प्रतिरक्षात्मक बाधा सुनिश्चित करने के लिए 70% के उच्च सामूहिक प्रतिरक्षा अनुपात का उपयोग किया।

Desert ginseng—Improve immunity (14)

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पैरामीटर अनुमान

हमने Eq में दिखाए गए महामारी मॉडल की गतिशीलता का पता लगाने के लिए MH नमूनाकरण [15, 16] का उपयोग किया। (1). संदर्भ Ω के रूप में वास्तविक संक्रमण डेटा का उपयोग करते हुए, Ω पर वातानुकूलित अज्ञात पैरामीटर θ का पिछला वितरण P(θ|Ω) ∝ P(Ω|θ)P(θ) है, जहां P(θ) पूर्व पैरामीटर है और P(Ω|θ) संभावना फलन है। एमएच सैंपलिंग एक विशिष्ट मार्कोव चेन-मोंटे कार्लो (एमसीएमसी) एल्गोरिदम है जिसका उपयोग अट्रैक्टिव पी(θ|Ω) पैरामीटर की गणना के लिए किया जाता है। हमारे अध्ययन में, नमूना स्थान में तीन पैरामीटर (सुरक्षा अनुपात, संपर्क दर और निष्कासन दर) और सक्रिय जनसंख्या Na शामिल हैं। एसआईआरवी मॉडल में संबंधित नमूनाकरण श्रेणियां ∈ [0.01, 1], ∈ [0.0001, 0.5] हैं ∈ [0.000001, 0.1] और ना ∈ [1, एन]। ध्यान दें कि ये आंकड़े सभी देशों/क्षेत्रों के मॉडलिंग के लिए उपयुक्त होने चाहिए; इस प्रकार, सटीक श्रेणियां मुख्य रूप से अनुभव पर निर्भर करती हैं, और एल्गोरिदम को इष्टतम मापदंडों की खोज में अधिक समय लग सकता है।

Fig. 2. Flowchart of the implementation of epidemic forecasting based on the SIRV model and Metropolis–Hastings sampling. Parameter estimation is driven by the daily confirmed cases and the number of vaccinations administered at 2-week intervals. The optimal parameters are directly incorporated into the SIRV model to predict the dynamics of the infected and vaccinated populations.


चित्र 2. एसआईआरवी मॉडल और मेट्रोपोलिस-हेस्टिंग्स नमूने के आधार पर महामारी पूर्वानुमान के कार्यान्वयन का फ़्लोचार्ट। पैरामीटर अनुमान दैनिक पुष्टि किए गए मामलों और सप्ताह के अंतराल पर प्रशासित टीकाकरण की संख्या से प्रेरित होता है। संक्रमित और टीकाकरण वाली आबादी की गतिशीलता की भविष्यवाणी करने के लिए इष्टतम मापदंडों को सीधे एसआईआरवी मॉडल में शामिल किया गया है।

डेटा स्रोत

यह अध्ययन जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय में सेंटर फॉर सिस्टम साइंस एंड इंजीनियरिंग (सीएसएसई) के डैशबोर्ड [17] और अवर वर्ल्ड इन डेटा की आधिकारिक वेबसाइट [18] से एकत्र किए गए महामारी डेटा द्वारा संचालित किया गया था। प्रति व्यक्ति सकल राष्ट्रीय आय डेटा जून 2020 में प्रकाशित विश्व बैंक की अर्थव्यवस्थाओं की सूची पर आधारित है। हम महामारी के वर्तमान चरण के तहत झुंड प्रतिरक्षा तक पहुंचने के लिए समय सारिणी और प्रशासित टीकाकरण की संख्या का प्रस्ताव करते हैं (30 अगस्त 2021 से द्विसाप्ताहिक औसत डेटा) 12 सितंबर 2021 तक) और मान लें कि संबंधित नियंत्रण माप अपरिवर्तनीय हैं।

प्रयोगों का डिज़ाइन

एक देश के लिए वास्तविक दुनिया के प्रयोग की सामान्य रूपरेखा चित्र 2 में फ़्लोचार्ट में प्रस्तुत की गई है। इस फ़्लोचार्ट में दो भाग होते हैं। पहले भाग में एमएच नमूने के आधार पर पैरामीटर अनुमान शामिल है। यहां, दैनिक पुष्टि किए गए मामलों और प्रशासित वर्तमान टीकाकरण को एमएच नमूने के संदर्भ के रूप में माना जाता है। नमूना स्थान में समान वितरण के अनुसार पैरामीटर वैक्टर का एक नमूना यह निर्धारित करने के लिए चुना जाता है कि इसे संदर्भों के अनुसार स्वीकार किया जा सकता है या नहीं। पर्याप्त नमूने प्राप्त होने के बाद, नमूना स्थान में सामान्य प्रस्ताव वितरण तैयार करने के लिए मापदंडों का एक सहप्रसरण उत्पन्न होता है। फिर इस सामान्य वितरण के भीतर इष्टतम पैरामीटर एकत्र किए जाते हैं। फ़्लोचार्ट के पूर्वानुमान भाग में, एसआईआरवी मॉडल को इष्टतम मापदंडों का उपयोग करके कार्यान्वित किया जाता है, और टीकाकरण समाप्ति के समय को उस समय के रूप में परिभाषित किया जाता है जब अतिसंवेदनशील आबादी के सभी सदस्यों को टीके की दो खुराक मिली थीं। जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है, दैनिक पुष्टि किए गए मामले और प्रशासित वर्तमान टीकाकरण वास्तविक दुनिया के प्रयोग के लिए इनपुट के रूप में काम करते हैं, और आउटपुट में तीन भाग शामिल होते हैं। झुंड प्रतिरक्षा की तारीख तब दर्ज की जाती है जब झुंड प्रतिरक्षा अनुपात तक पहुंच जाता है, यानी संक्रमित, ठीक हो चुके और टीकाकरण वाली आबादी का अनुपात 70% से अधिक है। कुल संक्रमित जनसंख्या I(t) और R(t) का योग है, और कुल वैक्सीन खुराक V1(t) + V2(t) × 2 के बराबर है। वही फ़्लोचार्ट अधिक न्यायसंगत वैक्सीन आवंटन परिदृश्य पर लागू होता है, और हम टीकाकरण की दैनिक औसत दर को समायोजित करने के लिए एक लूप का उपयोग करते हैं; यानी यदि किसी देश के लिए सामूहिक प्रतिरक्षा की तारीख 31 दिसंबर 2021 के बाद की है, तो अगले लूप में टीकाकरण रणनीति वर्तमान खुराक का 1/30 अतिरिक्त जोड़ती है; अन्यथा, खुराक की समान संख्या घटा दी जाती है। लूप तब समाप्त हो जाता है जब सामूहिक प्रतिरक्षा की तिथि 31 दिसंबर 2021 हो जाती है।

Desert ginseng—Improve immunity (12)

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वैक्सीन प्रभावकारिता स्तर का मॉडल

सामूहिक प्रतिरक्षा लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए, Eq का उपयोग करके टीके की खुराक की कुल संख्या का अनुमान लगाया जाता है। (2):

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जहां V वैक्सीन खुराक की कुल संख्या है, नंबर 2 इंगित करता है कि अध्ययन में दो-खुराक टीकाकरण रणनीति शामिल है, F पूरी तरह से टीकाकरण वाली आबादी है, और r वैक्सीन की प्रभावकारिता स्तर है। विभिन्न प्रभावकारिता स्तरों वाले टीकों की मांग की गणना करने के लिए समीकरण 2 का उपयोग किया जा सकता है।

संचयी केस-टू-वैक्सीन खुराक अनुपात

इस अनुपात की गणना एबीएस [(टीवी - सीसी)/टीवी] के रूप में की जाती है, जहां टीवी आवश्यक कुल वैक्सीन खुराक का आधा हिस्सा दर्शाता है, सीसी संचयी मामलों की संख्या (तालिका एस 2) को दर्शाता है, और एब्स पूर्ण मूल्य फ़ंक्शन है। 1 का अनुपात इंगित करता है कि सामूहिक प्रतिरक्षा मुख्य रूप से टीकाकरण के माध्यम से हासिल की जाती है; अन्यथा, संक्रमित लोग प्रतिरक्षा आबादी का एक महत्वपूर्ण हिस्सा हैं। हम इस अनुपात का उपयोग गंभीर महामारी स्थितियों और सीमित वैक्सीन आपूर्ति वाले देशों की पहचान करने के लिए करते हैं।

परिणाम

वर्तमान प्रशासित टीकाकरण का परिदृश्य

हम पहले केवल SARS-CoV-2 के कारण होने वाली वैश्विक COVID-19 महामारी के परिप्रेक्ष्य की जांच करते हैं, जिसका अर्थ है कि पूर्ण टीकाकरण के बाद वायरस के खिलाफ टीके की प्रभावशीलता लगभग 90% है। यह परीक्षण चित्र 2 में प्रस्तुत फ्लोचार्ट का अनुसरण करता है, और वैश्विक झुंड प्रतिरक्षा (तालिका एस 1) तक पहुंचने की समय सारिणी प्रत्येक देश/क्षेत्र के लिए संबंधित आउटपुट को रिकॉर्ड करती है। वर्तमान में प्रशासित टीकाकरण के अनुसार, परिणाम बताते हैं कि 2021 के अंत तक केवल 61 देश सामूहिक प्रतिरक्षा तक पहुंच पाएंगे (चित्र 3ए)। इसके विपरीत, 58 देश - जिनमें से अधिकांश अफ्रीका, दक्षिण अमेरिका, पूर्वी यूरोप और दक्षिण और दक्षिण पूर्व एशिया में हैं - को 3 साल से अधिक समय तक वैक्सीन की कमी का सामना करना पड़ सकता है। चित्र 4ए में दिखाए गए आर्थिक साक्ष्य विभिन्न आय समूहों वाले देशों/क्षेत्रों के बीच अधिक स्पष्ट विविधता का सुझाव देते हैं। अधिकांश उच्च आय वाले देश एक वर्ष से भी कम समय में सामूहिक प्रतिरक्षा तक पहुंच सकते हैं, लेकिन कम आय वाले देशों में, COVID के गंभीर प्रभाव आने वाले वर्षों तक बने रहने की संभावना है। 2021 के अंत तक कुल आवश्यक वैक्सीन खुराक और संचयी मामले क्रमशः 8.90 बिलियन और 261.01 मिलियन के बराबर होंगे। बड़ी संक्रमित आबादी वाले देशों, जैसे कि चित्र 4ए में, को आमतौर पर छोटी संक्रमित आबादी वाले देशों की तुलना में कम वैक्सीन खुराक की आवश्यकता होती है, लेकिन अधिक मौतें होती हैं। उच्च आय लेकिन कम टीकाकरण दर वाले कुछ देश, जैसे कि चित्र 4ए में ω, बड़े पैमाने पर विलंबित वैश्विक झुंड प्रतिरक्षा दिखा सकते हैं क्योंकि ये देश वैश्विक आर्थिक एकीकरण में गहराई से लगे हुए हैं। यह खंडित समय सारिणी बताती है कि वैश्विक झुंड प्रतिरक्षा अगले 3 वर्षों तक नहीं हो सकती है। हालाँकि, पर्याप्त वैक्सीन आपूर्ति और टीकों के उचित आवंटन के अभाव में, मॉडलिंग अध्ययन प्रतितथ्यात्मक होने की संभावना है। एक आशावादी अनुमान के अनुसार, 2021 में दुनिया भर में वैक्सीन का उत्पादन 16.47 बिलियन खुराक तक पहुंच जाएगा [19], लेकिन वास्तविक वार्षिक उत्पादन केवल लगभग 10 बिलियन खुराक हो सकता है। इसके अलावा, गंभीर बीमारी, कम आय और उच्च जोखिम वाले व्यवसायों (फ्रंटलाइन हेल्थकेयर श्रमिकों, सुरक्षा गार्ड और परिवहन श्रमिकों सहित) वाले लोगों को COVID टीकाकरण के लिए प्राथमिकता दी जानी चाहिए [20]। यह निष्कर्ष कि वृद्ध लोगों के लिए इष्टतम टीकाकरण मृत्यु को कम कर सकता है और युवा लोगों के लिए टीकों की प्रभावशीलता को बढ़ा सकता है, आयु-संरचित आबादी में बदल सकता है [21]। वर्तमान में, कोविड टीकों के लिए देश-स्तरीय प्राथमिकता की वकालत करने की आवश्यकता है।

न्यायसंगत वैक्सीन आवंटन रणनीति का परिदृश्य

देश स्तर पर आदर्श वैक्सीन आवंटन का उद्देश्य वैश्विक सामूहिक प्रतिरक्षा तक पहुंचने के लिए समय सारिणी में तेजी लाना है। 'प्रयोगों के डिज़ाइन' अनुभाग में प्रस्तुत प्रायोगिक डिज़ाइन के अनुसार, मॉडलिंग अध्ययन से पता चलता है कि, सजातीय जनसंख्या धारणा के आधार पर, यदि 10 बिलियन खुराक समान रूप से आवंटित की जाती हैं, तो सभी देश 2021 के अंत तक झुंड प्रतिरक्षा तक पहुंच सकते हैं। (चित्र 3बी, तालिका एस2)। चित्र 3ए में दिखाए गए परिणामों की तुलना में, आदर्श परिदृश्य में आवश्यक वैक्सीन खुराक और संचयी मामलों की कुल संख्या 17.88 बिलियन है (यदि सभी देश/क्षेत्र सामूहिक प्रतिरक्षा तक पहुंचने के बाद टीके नहीं लगाते हैं तो कम से कम 10.95 बिलियन खुराक की आवश्यकता होती है), और 2021 के अंत तक क्रमशः 238.82 मिलियन। यह परिदृश्य इंगित करता है कि टीके पर्याप्त रूप से आवंटित किए गए हैं और 22.19 मिलियन लोग बीमारी से सुरक्षित हैं, जिसका अर्थ है कि अधिक न्यायसंगत आवंटन के साथ, शेष 18.72% की शुरूआत टीकों का उपयोग संक्रमण में 9.29% की कमी लाने में योगदान दे सकता है। चित्र 4 में प्रस्तुत साक्ष्य से पता चलता है कि झुंड प्रतिरक्षा की औसत तिथि 443 से घटकर 100 दिन हो गई है, जो बताती है कि समय सारिणी में भी काफी तेजी आई है। यह परिदृश्य आगे सुझाव देता है कि कैसे देश स्तर पर COVID टीकों को प्राथमिकता दी जानी चाहिए। क्योंकि चित्र 3सी में गहरे लाल रंग में दिखाए गए देशों/क्षेत्रों में झुंड प्रतिरक्षा की उपलब्धि में तेजी लाने की काफी क्षमता है, जिससे कम आय वाले देशों को पर्याप्त टीके उपलब्ध कराए जा सकें - जिनमें से अधिकांश अफ्रीका, दक्षिण अमेरिका, पूर्वी यूरोप और दक्षिण और दक्षिण पूर्व एशिया में हैं। - वैश्विक झुंड प्रतिरक्षा प्राप्त करने के लिए आवश्यक समय को काफी कम कर सकता है। चित्र 5ए दुनिया भर में महामारी की तीव्रता को और अधिक प्रदर्शित करने के लिए 'संचयी केस-टू-वैक्सीन खुराक अनुपात' अनुभाग में प्रस्तुत संचयी केस-टू-वैक्सीन खुराक अनुपात का उपयोग करता है। दर्जनों देशों/क्षेत्रों में गंभीर महामारी की स्थिति है, जिसका अर्थ है कि इन देशों में मुख्य रूप से प्राकृतिक रूप से प्राप्त टीकाकरण के माध्यम से झुंड प्रतिरक्षा तक पहुंचने की संभावना है। इसलिए, इन देशों को बीमारी के प्रसार को नियंत्रित करने के लिए त्वरित वैक्सीन सहायता की बहुत आवश्यकता है।

Desert ginseng—Improve immunity (20)

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SARS-CoV-2 वेरिएंट का परिदृश्य

भले ही वैश्विक सामूहिक प्रतिरक्षा हासिल हो जाए, फिर भी कोविड महामारी पर जल्द काबू नहीं पाया जा सकेगा। वायरस उत्परिवर्तन, उदाहरण के लिए, SARS-CoV -2 डेल्टा संस्करण (बी.1.617.2) [22], टीके की प्रभावकारिता और स्वाभाविक रूप से प्राप्त प्रतिरक्षा को नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकता है [23, 24]। यदि प्रभावशीलता 90% से घटकर 80%, 70%, 60% और 50% हो जाती है, तो अतिरिक्त 27.78%, 35.71%, 47.62% और 66.67% वैक्सीन खुराक आवश्यक होगी, जैसा कि समीकरण का उपयोग करके निर्धारित किया गया है। (2) अनुभाग 'वैक्सीन प्रभावकारिता स्तर का मॉडल' और समीकरण में महामारी की गतिशीलता में प्रस्तुत किया गया है। (1) संकेत मिलता है कि सामूहिक प्रतिरक्षा तक पहुंचने के लिए क्रमशः 1, 13, 31 और 49 और दिनों (चित्र 5बी) की आवश्यकता होगी। इस संश्लेषण परीक्षण में, हम मानते हैं कि प्रत्येक दिन 1% आबादी को टीका लगाया जाता है और प्रारंभिक संक्रमित आबादी प्रति 10 लाख लोगों पर 5 है। इस संश्लेषण परीक्षण में संख्यात्मक मान समीकरण में दिए गए मापदंडों के अनुसार बदल सकते हैं। (1). अब हम डेल्टा संस्करण के कारण होने वाली वैश्विक कोविड महामारी के परिप्रेक्ष्य का आकलन करते हैं, जिसका अर्थ है कि पूर्ण टीकाकरण के बाद वायरस के खिलाफ टीके की प्रभावशीलता लगभग 70% है (वैक्सीन की प्रभावशीलता के स्तर में परिवर्तन समीकरण में देखें)। 1)). वास्तविक दुनिया में, अतिरिक्त 52 देशों/क्षेत्रों को सामूहिक प्रतिरक्षा तक पहुंचने में 3 साल से अधिक समय लगेगा, और देशों को 3 साल से कम समय में सामूहिक प्रतिरक्षा तक पहुंचने के लिए औसतन 83 दिनों की अतिरिक्त आवश्यकता होगी। केवल SARS-CoV के कारण होने वाली महामारी के विश्लेषण के लिए प्राप्त परिणामों की तुलना में, वायरस उत्परिवर्तन की उपस्थिति में 2021 के अंत तक कुल संचयी मामलों की संख्या 113.37% बढ़कर 556.91 मिलियन तक पहुंच सकती है। यदि अधिक न्यायसंगत वैक्सीन आवंटन लागू किया जाता है, तो 2021 के अंत तक आवश्यक वैक्सीन खुराक की कुल संख्या 17.82 बिलियन (यदि सभी देश/क्षेत्र सामूहिक प्रतिरक्षा तक पहुंचने के बाद टीके नहीं लगाते हैं तो कम से कम 13.70 बिलियन खुराक की आवश्यकता होगी) के बराबर होगी। यह गणना तात्पर्य यह है कि 2021 में वैश्विक झुंड प्रतिरक्षा सैद्धांतिक रूप से असंभव है क्योंकि आवश्यक वैक्सीन खुराक की संख्या वार्षिक उत्पादन से काफी अधिक है। केवल SARS-CoV के कारण होने वाली महामारी की तुलना में, हालांकि किसी अतिरिक्त टीके की खुराक की आवश्यकता नहीं है, संचयी मामलों की संख्या केवल 5.70% बढ़ कर 252.43 मिलियन तक पहुंच गई है। यह गैर-महत्वपूर्ण वृद्धि साबित करती है कि न्यायसंगत वैश्विक वैक्सीन आवंटन, COVID महामारी में जीवन बचाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकता है, भले ही वायरस उत्परिवर्तित होता है और इससे टीकों की प्रभावशीलता कम हो जाती है।

Fig. 3. Timetable for herd immunity in 191 countries/regions. The timetable based on the current vaccinations administered (a) demonstrates that 58 countries/ regions may face more than 3 years of vaccine shortages, and that based on a more equitable vaccine allocation strategy (b) demonstrates that all countries/ regions could reach herd immunity by the end of 2021. Figure (c) shows the time span between (a) and (b).

चित्र 3. 191 देशों/क्षेत्रों में सामूहिक प्रतिरक्षा के लिए समय सारिणी। प्रशासित वर्तमान टीकाकरण पर आधारित समय सारिणी (ए) दर्शाती है कि 58 देशों/क्षेत्रों को 3 साल से अधिक समय तक वैक्सीन की कमी का सामना करना पड़ सकता है, और अधिक न्यायसंगत वैक्सीन आवंटन रणनीति के आधार पर (बी) दर्शाता है कि सभी देश/क्षेत्र सामूहिक प्रतिरक्षा तक पहुंच सकते हैं 2021 के अंत तक। चित्र (सी) (ए) और (बी) के बीच की समय अवधि दिखाता है।

Fig. 4. Polar plots based on (a) the current vaccinations administered and (b) a more equitable vaccine allocation strategy. The plots include the date of herd immunity (the radial axis) and the number of required doses of vaccines (the angular axis, billions). The dots represent countries that have four different levels of gross national income per capita. The poles of the plots correspond to the start date of 12 September 2021.

चित्र 4. ध्रुवीय प्लॉट (ए) प्रशासित वर्तमान टीकाकरण और (बी) अधिक न्यायसंगत वैक्सीन आवंटन रणनीति पर आधारित है। प्लॉट में झुंड प्रतिरक्षा की तारीख (रेडियल अक्ष) और टीकों की आवश्यक खुराक की संख्या (कोणीय अक्ष, अरबों) शामिल हैं। बिंदु उन देशों का प्रतिनिधित्व करते हैं जिनमें प्रति व्यक्ति सकल राष्ट्रीय आय के चार अलग-अलग स्तर हैं। भूखंडों के ध्रुव 12 सितंबर 2021 की आरंभ तिथि के अनुरूप हैं।

Fig. 5. (a) Cumulative case-to-vaccine dose ratio grouped by income based on the current vaccinations administered. Ratios close to 1 indicate that the corresponding countries have small infected populations, whereas ratios far from 1 indicate that the countries have severe pandemic situations and large infected populations. (b) Days to herd immunity and daily confirmed cases based on different vaccine efficacy levels. This experiment assumes that 1% of the population is vaccinated each day. The time required to achieve herd immunity increases from 18 to 36, 48, and 49 days as the vaccine efficacy gradually decreases from 90% to 80%, 70%, 60% and 50%, respectively. The results may vary depending on the parameters in Eq. (1).


चित्र 5. (ए) प्रशासित वर्तमान टीकाकरण के आधार पर आय द्वारा समूहीकृत संचयी केस-टू-वैक्सीन खुराक अनुपात। 1 के करीब के अनुपात से संकेत मिलता है कि संबंधित देशों में छोटी संक्रमित आबादी है, जबकि 1 से दूर के अनुपात से पता चलता है कि देशों में गंभीर महामारी की स्थिति और बड़ी संक्रमित आबादी है। (बी) विभिन्न वैक्सीन प्रभावकारिता स्तरों के आधार पर सामूहिक प्रतिरक्षा के दिन और दैनिक पुष्टि किए गए मामले। यह प्रयोग मानता है कि प्रत्येक दिन 1% आबादी को टीका लगाया जाता है। सामूहिक प्रतिरक्षा प्राप्त करने के लिए आवश्यक समय 18 से बढ़कर 36, 48 और 49 दिन हो जाता है क्योंकि टीके की प्रभावकारिता धीरे-धीरे क्रमशः 90% से घटकर 80%, 70%, 60% और 50% हो जाती है। परिणाम Eq में दिए गए मापदंडों के आधार पर भिन्न हो सकते हैं। (1).

बहस

वर्तमान टीकाकरण प्रशासन रणनीति के तहत, कम आय वाले देशों को उच्च आय वाले देशों के लिए प्राप्त परिणामों के विपरीत, झुंड प्रतिरक्षा तक पहुंचने में 2 साल से अधिक की आवश्यकता हो सकती है। यदि अधिक न्यायसंगत टीकाकरण रणनीति क्रियान्वित की जाती है, तो वैक्सीन उत्पादन के विस्तार के साथ दुनिया 2022 की पहली छमाही में सामूहिक प्रतिरक्षा तक पहुंच सकती है। हालाँकि, विनाशकारी वायरस वैरिएंट सामान्य जीवन में तेजी से वापसी की संभावना को बर्बाद कर सकते हैं। टीके की प्रभावशीलता में कमी से तीव्र कोविड संक्रमण की संभावना बढ़ जाती है; यानी पूरी तरह से टीका लगाए गए लोग पूरी तरह से प्रतिरक्षित नहीं होते हैं और अधिक संवेदनशील हो जाते हैं [25]। इसलिए वैश्विक झुंड प्रतिरक्षा की समय सारिणी में गंभीर रूप से देरी हो रही है और यह अनिश्चितता से भरा है। डेल्टा संस्करण उत्पन्न होने से पहले सामान्य जीवन में वापसी संभव मानी जाती थी। हालाँकि, हमारे अध्ययन का तात्पर्य है कि, सैद्धांतिक रूप से भी, मानव समाज 2021 के अंत तक वैश्विक झुंड प्रतिरक्षा तक नहीं पहुँच सकता है। वास्तव में, यदि उच्च प्रभावकारिता वाला कोई नया टीका तैयार नहीं किया जाता है या कोई नया टीका नहीं बनाया जाता है, तो मनुष्यों को वैश्विक झुंड प्रतिरक्षा हासिल करना मुश्किल हो सकता है। अल्ट्राफास्ट ट्रांसमिसेबिलिटी वाला SARS-CoV-2 वेरिएंट दुनिया भर में फैल रहा है। हालाँकि, हम आगे यह निष्कर्ष निकालते हैं कि अधिक न्यायसंगत वैक्सीन आवंटन रणनीति की शुरूआत महामारी जीवनचक्र के सभी चरणों के दौरान संक्रमण में गैर-महत्वपूर्ण वृद्धि में योगदान कर सकती है। यह मॉडल-सूचित अध्ययन न केवल COVID महामारी के शीघ्र अंत की संभावना का सुझाव देता है, बल्कि वैश्विक टीकाकरण प्रशासन के संबंध में निर्णय लेने में भी लाभ पहुंचाएगा, यानी कम आय वाले देशों/क्षेत्रों को तेजी से वैक्सीन सहायता प्रदान करने में काफी तेजी आ सकती है। सामूहिक प्रतिरक्षा की उपलब्धि और सामान्य जीवन में वापसी।

Desert ginseng—Improve immunity (13)

सिस्टैंच ट्यूबुलोसा-प्रतिरक्षा प्रणाली में सुधार

यद्यपि हमारे परिदृश्य-आधारित विश्लेषण से पता चलता है कि वैश्विक झुंड प्रतिरक्षा की तारीख आगे बढ़ाई जा सकती है, वर्तमान वैक्सीन आवंटन रणनीति और वैक्सीन झिझक [26, 27] को देखते हुए सिमुलेशन में शामिल आदर्श टीकाकरण रणनीति को हासिल करना मुश्किल है। प्रबंधनीय रोग सामूहिक प्रतिरक्षा की उपलब्धि के काफी समय बाद घटित होता है। उच्च जनसंख्या प्रवाह अभी भी क्षेत्रीय या यहां तक ​​कि वैश्विक प्रकोप का कारण बन सकता है [28], जिसका अर्थ है कि सामान्य बहुपक्षीय आंदोलनों की तीव्र बहाली असंभव है। इसके अतिरिक्त, वैश्विक झुंड प्रतिरक्षा तक पहुंचने के लिए सुविचारित नीतियों की आवश्यकता होगी। किसी प्राधिकरण (जैसे COVAX) के नेतृत्व में टीकों का न्यायसंगत आवंटन वैश्विक झुंड प्रतिरक्षा की तीव्र उपलब्धि को बढ़ावा देने में मदद कर सकता है। इसके अलावा, हालांकि हमारा सुझाव है कि अधिक न्यायसंगत आवंटन से कई लोगों की जान बचाई जा सकती है, लेकिन वायरस के वेरिएंट और कम वैक्सीन प्रभावशीलता [27, 29, 30] की उपस्थिति में टीकाकरण ही कोविड महामारी को रोकने का एकमात्र तरीका नहीं है। जीवन बचाने और वैश्विक झुंड प्रतिरक्षा में तेजी लाने के लिए, हम अधिक न्यायसंगत वैक्सीन आवंटन रणनीति, अधिक खपत से बचने, वैक्सीन की जमाखोरी और सट्टेबाजी पर प्रतिबंध, नियंत्रण उपायों में अत्यधिक ढील के खिलाफ सावधानी बरतने और कम आय वाले देशों को वित्तीय और चिकित्सा सहायता प्रदान करने की सलाह देते हैं। . गौरतलब है कि इस अध्ययन की कई सीमाएँ हैं। (1) हम सजातीय धारणाओं की एक श्रृंखला के आधार पर कोविड महामारी का एक वैश्विक मॉडल प्रदान करते हैं, जिसमें उम्र या व्यावसायिक जोखिम के वर्गीकरण के बिना आबादी के बीच महामारी की गतिशीलता और विभिन्न देशों के लिए समान वैक्सीन प्रभावशीलता (भले ही प्रभावशीलता) शामिल है एक निर्दिष्ट अंतराल पर प्राप्त एक यादृच्छिक मान है)। इन सजातीय धारणाओं को उन्नत प्रौद्योगिकियों जैसे संपर्क नेटवर्क या एजेंट-आधारित मॉडल या बेहतर सेटिंग्स के साथ एक अध्ययन आयोजित करके और बेहतर बनाया जा सकता है। (2) कुछ वर्षों की भविष्यवाणियों में भी महत्वपूर्ण अनिश्चितता होती है क्योंकि किसी प्रकोप की भविष्यवाणी आमतौर पर बढ़ते समय के पैमाने पर कम हो जाती है। (3) यह अध्ययन बूस्टर शॉट्स और टीके की समाप्ति तिथियों पर भी विचार नहीं करता है, दोनों का टीके की प्रभावशीलता पर प्रभाव पड़ सकता है, लेकिन सटीक वास्तविक मूल्य अस्पष्ट हैं। हमारा मानना ​​है कि ये दो कारक आम तौर पर 2021 में COVID महामारी के अंतिम परिणामों को गुणात्मक रूप से प्रभावित नहीं कर सकते क्योंकि 2021 में केवल अल्पसंख्यक लोगों को बूस्टर शॉट्स की पेशकश की जाएगी या कम प्रभावशीलता का अनुभव होगा। (4) संगरोध अवधि का अंत , जिसका अंतिम परिणामों पर महत्वपूर्ण प्रभाव हो सकता है, समीकरण में विचार नहीं किया गया है। (1). संगरोध को कब समाप्त करना है इसका निर्धारण मुख्य रूप से सार्वजनिक स्वास्थ्य नीति पर निर्भर करता है, जो देशों और महामारी चरणों के बीच भिन्न होता है। इस घाटे की भरपाई के लिए, हमने महामारी मॉडल में प्रत्येक दिन पृथक की गई आबादी का अनुमान लगाने की एक वैकल्पिक रणनीति का उपयोग किया। (5) इसी तरह, संगरोधित और अतिसंवेदनशील आबादी के बीच विनिमय अनुपात भी हमारे मॉडल में अंतर्निहित है क्योंकि ये दोनों आबादी समय-निर्भर सुरक्षा अनुपात के अनुसार सक्रिय आबादी से उत्पन्न होती हैं। (6) परिणाम डेटा अधिग्रहण के समय के साथ भिन्न हो सकते हैं क्योंकि प्रशासित टीकाकरण हमेशा बदलते रहते हैं।

Desert ginseng—Improve immunity (2)

सिस्टैंच ट्यूबुलोसा-प्रतिरक्षा प्रणाली में सुधार

निष्कर्ष

दुनिया भर में चल रहे टीकाकरण रोलआउट की गति देशों/क्षेत्रों के बीच और मौजूदा सामाजिक-आर्थिक असमानताओं के आधार पर भिन्न होती है। इसके अतिरिक्त, SARS-CoV -2 वेरिएंट उत्पन्न हुए हैं और विश्व स्तर पर फैल गए हैं, जिससे सामूहिक प्रतिरक्षा में कमी आ रही है और सामान्य जीवन में वापसी में देरी हो रही है। हमने यह दिखाने के लिए एक मॉडलिंग अध्ययन किया कि अधिक न्यायसंगत COVID -19 वैक्सीन आवंटन वैश्विक झुंड प्रतिरक्षा की उपलब्धि में तेजी ला सकता है और अधिक संवेदनशील आबादी को संक्रमित होने से रोक सकता है। वास्तविक वार्षिक वैक्सीन उत्पादन के आधार पर, अध्ययन से पता चलता है कि 2021 के अंत तक वैश्विक झुंड प्रतिरक्षा सैद्धांतिक रूप से असंभव है, भले ही अधिक न्यायसंगत आवंटन रणनीति लागू की जाए क्योंकि डेल्टा संस्करण वैक्सीन प्रभावशीलता के स्तर को कम कर देता है। वर्तमान में, सामान्य प्री-कोविड {6}} जीवन में लौटना कठिन है, और सामूहिक प्रतिरक्षा आसानी से फीकी पड़ सकती है क्योंकि SARS-CoV -2 वैरिएंट अधिकतम जोखिम का संकेत देते हैं। वैश्विक सामूहिक प्रतिरक्षा और निरंतर आर्थिक सुधार के लिए व्यापक जोखिम मूल्यांकन और रोकथाम योजनाएं भी महत्वपूर्ण हैं। यह अध्ययन वैक्सीन आवंटन, वायरस वेरिएंट के प्रसार के खिलाफ लड़ाई और सामान्य जीवन के मार्ग की वैज्ञानिक समझ को आगे बढ़ाता है।

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