O professor da tecnologia de Virgínia usa simulações de modelagem matemáticas para avaliar a eficácia vacinal

As manifestações recentes do sarampo sublinham em todo o país a importância das vacinações.

“Para muitas doenças infecciosas, nós confiamos na imunidade do rebanho para impedir manifestações de infecções vacina-evitáveis. A imunidade do rebanho é a protecção do “rebanho, “nossa população, impedindo infecções nos povos da grande maioria,” disse Kate Langwig, uma ecologista da doença infecciosa na tecnologia de Virgínia “nós podemos calcular a porcentagem da população que precisa de ser vacinada para impedir que as doenças espalhem e para manter a imunidade do rebanho. Para alguns micróbios patogénicos, como o sarampo, o número que precisa vacinado é muito alto porque o vírus de sarampo espalha tão facilmente.”

Langwig, um professor adjunto no departamento de ciências biológicas na faculdade da ciência na tecnologia de Virgínia, está pesquisando as maneiras em que a eficácia vacinal pode ser melhorada.

A vacina do sarampo foi mostrada para ter 97 por cento de eficácia, mas “compreender as circunstâncias que contribuem à ineficácia vacinal pode ajudar a proteger melhor populações,” Langwig disse.

Langwig e seu laboratório executaram simulações de modelagem matemáticas para determinar se a eficácia vacinal pôde ser mais baixa quando os indivíduos estão expor às doses altas do micróbio patogénico, e quando os indivíduos variam em sua susceptibilidade.

Por exemplo, se você foi vacinado contra o sarampo, mas alguém espirra muito perto a sua face, ou você está importando-se com um cabrito doente que esteja espirrando, tossindo, etc., é você mais provável ficar doente? Além, se você está executado para baixo (talvez de perseguir esse cabrito a semana mais cedo), é você mais provável obter contaminado mesmo se você foi vacinado?

Langwig e seu laboratório encontraram em suas simulações que as vacinas estão previstas para ser menos eficazes em umas doses mais altas do micróbio patogénico e quando os indivíduos na população têm a susceptibilidade similar. Estes resultados foram publicados recentemente em relatórios científicos.

A “susceptibilidade, significando como provavelmente um indivíduo é obter contaminado, é igualmente importante. Indivíduos que são mais novos ou têm a nutrição deficiente podem ser mais prováveis obter contaminados, mesmo se foram vacinados. Nós encontramos que as populações que têm uma susceptibilidade mais variável ter uma eficácia vacinal mais alta,” disse Langwig, um membro da faculdade afiliado do centro global da mudança, um braço do instituto da ciência da vida de Fralin.

Langwig e seu laboratório estavam interessados em validar suas simulações com alguns dados do real-mundo, assim que fez uma revisão de literatura sistemática com ajuda dos pesquisadores do universitário da tecnologia de Virgínia para determinar se havia uns exemplos das doenças onde a eficácia das vacinas é reduzida em doses altas.

“O que nós encontramos era um bit de um choque - há um número muito pequeno de estudos que testam se as vacinas são eficazes através das doses múltiplas do micróbio patogénico. Nós revimos quase 6.000 artigos e identificamos somente aproximadamente dúzia estudos que tinham testado vacinas através das doses múltiplas do micróbio patogénico. Dentro daqueles poucos estudos, o teste padrão era geralmente consistente com nossa simulação - eficácia vacinal tendida a ser mais baixo em doses altas do micróbio patogénico,” disse Langwig.

Encontraram que algumas vacinas ofereceram a protecção completa apesar da dose do micróbio patogénico em diversos organismos modelo, sugerindo que não todas as vacinas fossem menos eficazes quando os indivíduos são expor às doses altas.

A extrapolação aos sistemas humanos deve ser feita com cuidado, mas as ajudas desta pesquisa aumentam a compreensão da susceptibilidade do anfitrião, da dose do micróbio patogénico, e da eficácia vacinal.

“Uma coisa que nos surpreendeu é que muitos cientistas estão vaga cientes que as vacinas puderam falhar em doses altas do micróbio patogénico, mas lá era um número muito pequeno de estudos que tinham examinado nunca este,” disse Langwig.

Langwig está colaborando actualmente com um outro laboratório para testar a eficácia vacinal e doses diferentes do micróbio patogénico em uma espécie de truta arco-íris. Continuarão a projectar modelos matemáticos testar previsões em situações do real-mundo para determinar como as populações podem mais ser protegidas.