Estrategias de inmunización dirigidas

Las estrategias de inmunización dirigida son enfoques diseñados para aumentar el nivel de inmunización de las poblaciones y disminuir las probabilidades de brotes epidémicos . ^{[ 1 ]} Aunque a menudo se refieren al uso en prácticas de atención médica y la administración de vacunas para prevenir brotes epidémicos biológicos, ^{[ 2 ]} estas estrategias se refieren en general a esquemas de inmunización en redes complejas , de naturaleza biológica, social o artificial. ^{[ 1 ]} La identificación de grupos de riesgo e individuos con mayor probabilidad de propagar la enfermedad suele desempeñar un papel importante en estas estrategias, ya que la inmunización dirigida en grupos de alto riesgo es necesaria para esfuerzos de erradicación efectivos y tiene un mayor retorno de la inversión que la inmunización de grupos más grandes pero de menor riesgo. ^{[ 1 ] [ 3 ] [ 4 ]}

El éxito de las vacunas en la prevención de brotes importantes se basa en el mecanismo de inmunidad colectiva , también conocida como inmunidad de grupo, donde la inmunización de individuos proporciona protección no solo a los individuos, sino también a la comunidad en general. ^{[ 5 ]} En casos de contagios biológicos como la influenza , el sarampión y la varicela , inmunizar a un tamaño crítico de la comunidad puede proporcionar protección contra la enfermedad a los miembros que no pueden vacunarse (bebés, mujeres embarazadas e individuos inmunocomprometidos ). Sin embargo, a menudo estos programas de vacunación requieren la inmunización de una gran mayoría de la población para proporcionar inmunidad colectiva. ^{[ 6 ]} Algunos programas de vacunación exitosos han llevado a la erradicación de enfermedades infecciosas como la viruela ^{[ 7 ]} y la peste bovina , y la casi erradicación de la poliomielitis , ^{[ 8 ]} que asoló el mundo antes de la segunda mitad del siglo XX. ^{[ 9 ] [ 10 ]}

Más recientemente, los investigadores han analizado la explotación de las propiedades de conectividad de la red para comprender mejor y diseñar estrategias de inmunización para prevenir brotes epidémicos importantes. ^{[ 11 ]} Se ha demostrado que muchas redes reales, como Internet , la World Wide Web e incluso las redes de contacto sexual ^{[ 12 ],} son redes libres de escala y, como tales, exhiben una distribución de ley de potencias para la distribución de grados . En redes grandes, esto resulta en que la gran mayoría de los nodos (individuos en redes sociales ) tienen pocas conexiones o un grado k bajo , mientras que unos pocos "hubs" tienen muchas más conexiones que el promedio < k >. ^{[ 13 ]} Esta amplia variabilidad ( heterogeneidad ) en el grado ofrece estrategias de inmunización basadas en dirigirse a los miembros de la red según su conectividad en lugar de una inmunización aleatoria de la red. En el modelado de epidemias en redes libres de escala, los esquemas de inmunización dirigidos pueden reducir considerablemente la vulnerabilidad de una red a los brotes epidémicos en comparación con los esquemas de inmunización aleatorios. Por lo general, estas estrategias dan como resultado la necesidad de inmunizar muchos menos nodos para brindar el mismo nivel de protección a toda la red que en la inmunización aleatoria. ^{[ 1 ] [ 14 ]} En circunstancias donde las vacunas son escasas, las estrategias de inmunización eficientes se vuelven necesarias para prevenir brotes infecciosos. ^{[ 15 ]}

Ejemplos

Un enfoque común para los estudios de inmunización dirigida en redes libres de escala se centra en inmunizar los nodos de mayor grado. Estos nodos son los más conectados en la red, lo que aumenta la probabilidad de que propaguen el contagio si se infectan. Inmunizar este segmento de la red puede reducir drásticamente el impacto de la enfermedad y requiere la inmunización de muchos menos nodos en comparación con la selección aleatoria de nodos. ^{[ 1 ]} Sin embargo, esta estrategia depende del conocimiento de la estructura global de la red, lo cual no siempre es factible.

Una medida de centralidad reciente, la Centralidad de Percolación, introducida por Piraveenan et al. ^{[ 16 ]} , es particularmente útil para identificar nodos para la vacunación basándose en la topología de la red. Sin embargo, a diferencia del grado del nodo, que depende únicamente de la topología, la centralidad de percolación tiene en cuenta la importancia topológica de un nodo, así como su distancia de los nodos infectados, para determinar su importancia general. Piraveenan et al. ^{[ 16 ]} ha demostrado que la vacunación basada en la centralidad de percolación es particularmente efectiva cuando la proporción de personas ya infectadas es del mismo orden de magnitud que el número de personas que podrían vacunarse antes de que la enfermedad se propague mucho más. Si la propagación de la infección está en su fase inicial, entonces la vacunación en anillo alrededor de la fuente de infección es la más efectiva, mientras que si la proporción de personas ya infectadas es mucho mayor que el número de personas que podrían vacunarse rápidamente, entonces la vacunación solo ayudará a quienes estén vacunados y no se podrá lograr la inmunidad colectiva. ^{[ 6 ]} La vacunación basada en la centralidad de percolación es más eficaz en el escenario crítico donde la infección ya se ha propagado demasiado como para ser completamente rodeada por la vacunación en anillo, pero no lo suficientemente ampliamente como para que no pueda ser contenida por la vacunación estratégica. Sin embargo, la centralidad de percolación también requiere que se calcule la topología completa de la red, por lo que es más útil en niveles de abstracción superiores (por ejemplo, redes de municipios en lugar de redes sociales de individuos), donde la topología de red correspondiente se puede obtener más fácilmente.

Millones de niños en todo el mundo no reciben todas las vacunas de rutina según su calendario nacional. Dado que la inmunización es una poderosa estrategia de salud pública para mejorar la supervivencia infantil, es importante determinar qué estrategias funcionan mejor para aumentar la cobertura. Una revisión Cochrane evaluó la efectividad de las estrategias de intervención para impulsar y mantener una alta cobertura de inmunización infantil en países de ingresos bajos y medios. ^{[ 17 ]} Se incluyeron cuarenta y un ensayos, pero la mayoría de la evidencia fue de baja calidad. ^{[ 17 ]} Proporcionar a los padres y otros miembros de la comunidad información sobre inmunización, educación sanitaria en los centros de salud en combinación con tarjetas recordatorias de vacunación rediseñadas, divulgación regular de inmunización con y sin incentivos para los hogares, visitas domiciliarias e integración de la inmunización con otros servicios puede mejorar la cobertura de inmunización infantil en países de ingresos bajos y medios. ^{[ 17 ]}

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