Wyniki eksperymentu klinicznego ze szczepionką Pfizera wyglądają obiecująco. Oto co już wiemy, a czego jeszcze nie, o jej skuteczności i bezpieczeństwie.
Pfizer i BioNTech właśnie opublikowały raport okresowy z wyników próby klinicznej szczepionki na COVID-19. Choć nie jest to jedyna szczepionka, która obecnie przechodzi późny etap testów, to duży zakres i skrupulatna metodologia badania – nie wspominając o obiecujących rezultatach – wywołały na świecie zrozumiały entuzjazm. Skoro coraz bardziej zbliżamy się do wyczekiwanego wdrożenia szczepień na COVID-19, warto przyjrzeć się temu, w jaki sposób statystycy pomagają medykom ustalać bezpieczeństwo szczepionek.
Czy szczepionka jest skuteczna?
Nie jest łatwo ustalić stopień skuteczności szczepionki. Po pierwsze, badacze muszą wiedzieć, czy samo wstrzyknięcie substancji może pomóc. Eksperyment kliniczny obejmuje znaczną liczbę osób, z których połowa otrzymuje szczepionkę, a druga połowa – placebo. Następnie uczestników trzeba narazić na infekcję – z założeniem, że większość członków grupy kontrolnej zachoruje, a szczepienie uchroni przynajmniej część grupy eksperymentalnej.
W przypadkach niektórych chorób, takich jak HIV i ebola, które charakteryzują się szczególnie wysoką śmiertelnością, nawet podanie placebo może być etycznie kontrowersyjne. Jeśli chodzi o koronawirusa, naukowcy muszą polegać na naturalnych zakażeniach: w tej chwili żadne badanie nie polega na celowym wystawieniu uczestników na działanie wirusa. W rezultacie obliczenia dotyczące skuteczności bazują na względnie niewielkiej liczbie tych uczestników, którzy zarazili się COVID-19 przez kontakt z innymi ludźmi.
Są ochotnicy gotowi zakazić się koronawirusem. Co na to bioetycy?
czytaj także
Skuteczność szczepionki wyraża się stosunkiem zaszczepionych, którzy zachorowali, do niezaszczepionych, którzy zachorowali. Badanie Pfizera/BioNTechu objęło niemal 44 tysiące uczestników, z których 21 999 podano szczepionkę. Naukowcy posłużyli się analizą statystyczną do ustalenia „kamieni milowych” projektu: kolejnych punktów, do których dotarcie daje coraz większą pewność, że szczepionka działa – albo nie działa – w miarę napływania przypadków. Gdyby operowano na niewielkich liczbach uczestników, nie byłoby jasne, czy różnica wyników pomiędzy grupą z placebo a grupami eksperymentalnymi jest rzeczywista, czy odpowiada za nią przypadek.
Statystycy zastosowali tak zwaną analizę mocy testu, by dowiedzieć się, ile przypadków muszą zaobserwować. Dla szczepionki Pfizera i BioNTechu należało dojść do 164 przypadków, by móc oszacować skuteczność szczepionki. Liczbę tę oparto na założeniu, że szczepionka jest skuteczna tylko w 60 proc. – tak jak szczepionka przeciwko grypie sezonowej. Jednak skoro liczby przeszły oczekiwania, firma postanowiła opublikować wyniki po jednym z „kamieni milowych” badania.
Zgłoszono 94 przypadki, z czego 86 przypadków w grupie kontrolnej i 8 przypadków u osób zaszczepionych, co oznacza skuteczność na poziomie 90 proc. Taki stopień ochrony przed infekcją jest niezwykle wysoki. Mimo że badanie oparto na względnie niewielkiej liczbie przypadków, analiza statystyczna pozwala badaczom ekstrapolować wyniki na możliwy scenariusz tego, co się stanie, kiedy szczepionka zostanie wdrożona.
Próba objęła ludzi w różnym wieku, w tym osoby należące do różnych mniejszościowych grup etnicznych. Niemniej jednak do oceny, w jakim stopniu szczepionka chroni grupy najbardziej narażone na chorobę, będzie potrzebne kolejne badanie.
Ostatecznie skuteczność szczepionki prawdopodobnie okaże się niższa, ponieważ jej podawanie jest trudne z wielu powodów: między innymi dlatego, że preparaty oparte na mRNA, do których należy wynalazek Pfizera, muszą być przechowywane w bardzo niskich temperaturach.
Czy szczepionka jest bezpieczna?
Jeśli szczepionka ma być szeroko stosowana, środowisko medyczne i społeczeństwo muszą być przekonane o jej bezpieczeństwie.
Spośród niemal 22 tysięcy osób, którym podano szczepionkę Pfizera, część zgłosiła reakcję podobną do tej, która występuje po szczepieniu na grypę sezonową. Dotychczas jednak nie zanotowano żadnych poważnych skutków ubocznych. Skąd mimo wszystko można mieć pewność, że to się nie zmieni, kiedy szczepionka zostanie dopuszczona do użytku przez miliony ludzi?
czytaj także
Do szybkiego szacowania ryzyka statystycy wymyślili skrótową „regułę trójki”. Reguła mówi, że jeżeli 21 999 uczestnikom badania udało się podać szczepionkę bez skutków ubocznych, to możemy powiedzieć z 95-procentową pewnością, że prawdopodobieństwo wystąpienia skutków ubocznych tej szczepionki będzie nie wyższe niż 3/21 999 (stąd nazwa reguły) – czyli niższe niż 1 na 10 000. Szansa wystąpienia skutków ubocznych zapewne jest jeszcze mniejsza, ale badacze będą chcieli przedłużyć te badania, żeby to potwierdzić.
Bezpieczeństwo jest tak samo ważne jak skuteczność. Jeśli prawdopodobieństwo 1 na 10 000 ekstrapoluje się na przykład na 300-milionową populację, czyli wszystkich czekających na zaszczepienie tylko w Stanach Zjednoczonych, to liczba osób cierpiących z powodu skutków ubocznych może tam sięgnąć nawet 30 tysięcy. Nie tylko lekarze muszą mieć pewność, że po pierwsze nie szkodzą; jakiekolwiek poważne skutki uboczne spowodowane przez szczepionkę nadszarpną jej reputację i znacząco obniżą popyt na nią.
Jak stosować szczepionkę tak, aby była skuteczna i bezpieczna?
Instytucje ochrony zdrowia planują obecnie narodowe programy podawania szczepionek, ale szczegóły tych planów będą zależeć od kilku czynników. Rząd Wielkiej Brytanii zamówił 40 milionów dawek szczepionki Pfizera, które – w dwóch dawkach na osobę – zamierza zaaplikować 20 milionom Brytyjczyków powyżej 55. roku życia. Na produkcję i dostawę takich ilości potrzeba jednak czasu, więc realizacja programu nie rozpocznie się szybko.
Strategia zależy też od tego, co program szczepień ma osiągnąć. Dzieci szczepi się na przykład przeciwko odrze, aby utrzymać odporność populacyjną. W takim przypadku wystarczy podać szczepionkę jedynie względnie niewielkiemu odsetkowi populacji. Natomiast ze względu na szybkie rozprzestrzenianie się COVID-19 – i wysoką skalę zarażenia – odsetek ten musiałby być znacznie wyższy.
czytaj także
Przewidywania dotyczące stopnia wymaganego do uzyskania odporności populacyjnej zależą od tego, jak oszacujemy bazowy współczynnik reprodukcji wirusa R. Szacowane R wynosi około 3 przy braku jakichkolwiek środków zapobiegawczych – a więc przynajmniej 67 proc. populacji musi być całkowicie odporne na wirusa, żeby epidemia przestała się rozrastać. Jeśli zaś celem jest całkowite wytępienie wirusa, należałoby osiągnąć jeszcze wyższy stopień odporności.
Przy 60-procentowej skuteczności szczepionki stopień ten będzie raczej nieosiągalny, nawet jeśli zostanie zaszczepiona cała populacja. Wartość R = 3 zakłada, że ludzie wrócą do swoich zachowań sprzed pandemii. Jeśli jednak zachowamy część obostrzeń i będziemy korzystać z masek, R może spaść, a odporność populacyjna okazać się łatwiejsza do uzyskania.
czytaj także
Dobra wiadomość jest taka, że nasze proste modele mogą ujmować stopień odporności populacyjnej zbyt pesymistycznie. Ponadto, skoro nawet 20 proc. populacji być może przeszło już COVID-19, wymagany odsetek zaszczepionych może się okazać łatwiejszy do uzyskania.
Inna strategia polegałaby na zaszczepieniu tych segmentów społeczeństwa, którym towarzyszy albo wysokie ryzyko zarażenia (pracownicy opieki zdrowotnej i domów opieki), albo wysokie ryzyko zgonu (osłabieni mieszkańcy domów opieki). Taka jest zalecana strategia dla Wielkiej Brytanii.
Czy jesteśmy już na mecie?
Wyniki eksperymentu klinicznego ze szczepionką Pfizera wyglądają bardzo obiecująco, jednak droga do wytępienia wirusa będzie zapewne długa i trudna. Oprócz ustalenia, w jakim stopniu szczepionka rzeczywiście chroni przed COVID-19, musimy też wiedzieć, czy zapewnia długotrwałą odporność, czy też będzie trzeba podawać ją wielokrotnie, tak jak szczepienie przeciwko tężcowi czy grypie sezonowej.
czytaj także
Jednak decydenci i naukowcy muszą również pogodzić potrzebę zatrzymania epidemii z obawami o skutki uboczne oraz wynikającą z nich niechęcią do szczepień. Mimo że łatwo lekceważyć takie obawy, jeśli chcemy sukcesu szczepionki, musimy potraktować je poważnie.
**
Adam Kleczkowski jest profesorem matematyki i statystyki Uniwersytetu Strathclyde w Glasgow.
Artykuł opublikowany w magazynie The Conversation na licencji Creative Commons. Z angielskiego przełożyła Aleksandra Paszkowska.
