Strategii de imunizare vizate - Targeted immunization strategies

Știința rețelei
Internet_map_1024.jpg
Tipuri de rețea
Grafice
Caracteristici
Tipuri
Modele
Topologie
Dinamica
  • Liste
  • Categorii

Strategiile de imunizare vizate sunt abordări concepute pentru a crește nivelul de imunizare a populațiilor și a reduce șansele de focare epidemice . Deși adesea în ceea ce privește utilizarea în practicile de asistență medicală și administrarea vaccinurilor pentru prevenirea focarelor epidemice biologice, aceste strategii se referă în general la scheme de imunizare în rețele complexe , biologice, sociale sau artificiale. Identificarea grupurilor cu risc și a persoanelor cu șanse mai mari de răspândire a bolii joacă adesea un rol important în aceste strategii.

fundal

Succesul vaccinurilor și al programelor antivirus în prevenirea focarelor majore se bazează pe mecanismul imunității turmei , cunoscută și sub numele de imunitate comunitară, în care imunizarea persoanelor asigură protecție nu numai persoanelor, ci și comunității în general. În cazurile de contagii biologice precum gripa , rujeola și varicela , imunizarea unei dimensiuni critice a comunității poate oferi protecție împotriva bolii membrilor care nu pot fi vaccinați singuri (sugari, femei însărcinate și indivizi imunocompromiși ). De multe ori, însă, aceste programe de vaccinare necesită imunizarea unei mari majorități a populației pentru a oferi imunitate turmei. Câteva programe de vaccin de succes au condus la eradicarea bolilor infecțioase, cum ar fi variola mică și pesta bovina , și la eradicarea aproape a poliomielitei , care a afectat lumea înainte de a doua jumătate a secolului XX.

Strategii bazate pe rețea

Mai recent, cercetătorii au analizat exploatarea proprietăților de conectivitate a rețelei pentru a înțelege și a concepe mai bine strategii de imunizare pentru a preveni focare epidemice majore. Multe rețele reale, cum ar fi Internetul , rețeaua mondială de internet și chiar rețelele de contact sexual, s-au dovedit a fi rețele fără scară și, ca atare, prezintă o distribuție legea puterii pentru distribuirea gradelor . În rețelele mari, acest lucru are ca rezultat ca marea majoritate a nodurilor (indivizii din rețelele sociale ) să aibă puține conexiuni sau k de grad scăzut , în timp ce câteva „hub-uri” au mult mai multe conexiuni decât media < k >. Această largă variabilitate ( eterogenitate ) în grad oferă strategii de imunizare bazate pe țintirea membrilor rețelei în funcție de conectivitatea lor, mai degrabă decât imunizarea aleatorie a rețelei. În modelarea epidemiei pe rețele fără scară, schemele de imunizare vizate pot reduce considerabil vulnerabilitatea unei rețele la focare de epidemie față de schemele de imunizare aleatorii. De obicei, aceste strategii duc la necesitatea imunizării mult mai puține noduri pentru a oferi același nivel de protecție întregii rețele ca și în cazul imunizării aleatorii. În circumstanțele în care vaccinurile sunt rare, devin necesare strategii eficiente de imunizare pentru prevenirea focarelor infecțioase.

Exemple

O abordare comună pentru studiile de imunizare vizate în rețelele fără scară se concentrează pe direcționarea nodurilor de cel mai înalt grad pentru imunizare. Aceste noduri sunt cele mai conectate în rețea, ceea ce le face mai susceptibile de a răspândi contagiunea dacă sunt infectate. Imunizarea acestui segment al rețelei poate reduce drastic impactul bolii asupra rețelei și necesită imunizarea mult mai puține noduri în comparație cu selectarea aleatorie a nodurilor. Cu toate acestea, această strategie se bazează pe cunoașterea structurii globale a rețelei, care poate să nu fie întotdeauna practică.

O altă strategie, numită imunizare cu cunoștințe , încearcă să vizeze noduri extrem de conectate pentru imunizare, alegând noduri aleatorii, dar imunizează-le pe vecinii lor fără să cunoască topologia completă a rețelei . În această abordare se alege un grup aleatoriu de noduri și apoi un set aleatoriu de vecini sunt selectați pentru imunizare. Cele mai puternic conectate noduri sunt mult mai probabil să se afle în acest grup de vecini, astfel imunizarea acestui grup are ca rezultat vizarea celor mai conectate, dar necesită mult mai puține informații despre rețea. O altă variantă a acestei strategii solicită din nou selecția aleatorie a nodurilor, dar în schimb solicită unul dintre vecinii lor cu un grad mai mare sau cel puțin mai mult decât un anumit grad de prag și îi imunizează. Aceste strategii bazate pe grade necesită în mod constant mai puține noduri pentru a fi imunizate și, ca atare, îmbunătățesc șansele unei rețele împotriva atacurilor epidemice. O metodă de detectare a răspânditorilor în rețele complexe a fost sugerată de Kitsak și colab.

O măsură recentă de centralitate, Percolation Centrality, introdusă de Piraveenan și colab. este deosebit de util în identificarea nodurilor pentru vaccinare pe baza topologiei rețelei. Spre deosebire de gradul de nod care depinde doar de topologie, cu toate acestea, centralitatea percolării ia în considerare importanța topologică a unui nod, precum și distanța acestuia de nodurile infectate pentru a decide importanța sa generală. Piraveenan și colab. a arătat că vaccinarea pe bază de centralitate prin percolație este deosebit de eficientă atunci când proporția persoanelor deja infectate este de aceeași ordine de mărime ca și numărul persoanelor care ar putea fi vaccinate înainte ca boala să se răspândească mult mai mult. Dacă răspândirea infecției este la început, atunci vaccinarea inelară din jurul sursei de infecție este cea mai eficientă, în timp ce dacă proporția persoanelor deja infectate este mult mai mare decât numărul de persoane care ar putea fi vaccinate rapid, atunci vaccinarea îi va ajuta doar pe cei care sunt vaccinate și imunitatea efectivului nu poate fi atinsă. Vaccinarea bazată pe centralitate prin percolație este cea mai eficientă în scenariul critic în care infecția s-a răspândit deja prea mult pentru a fi complet înconjurată de vaccinarea inelară, dar nu s-a răspândit suficient de largă încât să nu poată fi cuprinsă prin vaccinarea strategică. Cu toate acestea, Percolation Centrality are nevoie, de asemenea, de topologie completă a rețelei pentru a fi calculată și, prin urmare, este mai utilă la niveluri mai ridicate de abstractizare (de exemplu, rețele de localități, mai degrabă decât rețele sociale de persoane), unde se poate obține mai ușor topologia de rețea corespunzătoare.

Creșterea acoperirii imunizării

Milioane de copii din întreaga lume nu primesc toate vaccinările de rutină conform programului lor național. Deoarece imunizarea este o strategie puternică de sănătate publică pentru îmbunătățirea supraviețuirii copilului, este important să se determine ce strategii funcționează cel mai bine pentru a crește acoperirea. O revizuire Cochrane a evaluat eficacitatea strategiilor de intervenție pentru a stimula și susține o acoperire ridicată a imunizării copiilor în țările cu venituri mici și medii. Au fost incluse paisprezece studii, dar majoritatea dovezilor au fost de calitate scăzută. Furnizarea părinților și a altor membri ai comunității cu informații despre imunizare, educație pentru sănătate la unități, în combinație cu carduri de reamintire a imunizării reproiectate, informare regulată a imunizării cu sau fără stimulente pentru gospodărie, vizite la domiciliu și integrarea imunizării cu alte servicii poate îmbunătăți acoperirea imunizării copiilor în și țările cu venituri medii.

Vezi si

Referințe