Закономерности в развитии коллективного иммунитета к SARS-CoV-2 в ходе пандемии COVID-19

Продолжающаяся на протяжении последних 3 лет пандемия коронавирусной болезни (COVID-19) вызвала пристальное внимание к проблеме популяционного иммунитета, под которым понимается «устойчивость к распространению инфекционного заболевания в популяции». Коллективный иммунитет формируется как в результате заболевания (при естественном распространении возбудителя в популяции восприимчивых индивидуумов), так и в результате применения специфических вакцин. В ходе пандемии COVID-19 реализовались оба варианта формирования популяционного иммунитета. В первую волну происходило естественное формирование невосприимчивости населения к вирусу после перенесенного заболевания COVID-19, обусловленного пандемическим распространением SARS-CoV-2. Начиная с декабря 2020 года в США, Великобритании, Китае, России и ряде других стран началось широкое применение специфических вакцин против SARS-CoV-2. Это запустило процесс формирования поствакцинального популяционного иммунитета, специфичность которого зависит от вида используемой вакцины. В настоящее время в тех странах, где широко проводится вакцинация и ревакцинации переболевших популяционный иммунитет является гибридным. 
Принимая во внимание относительно сходный волнообразный характер эпидемического процесса COVID-19, обусловленный сменой геновариантов возбудителя во всех странах, а также развернутой программой массовой вакцинации населения, можно сделать некоторые выводы об общей для всех стран тенденции формирования популяционного иммунитета в ходе пандемии.
В начале пандемии, в 2020 году, серопревалентность населения в целом не превышала 20%, при этом наибольшие показатели серопревалентности отмечали в детской возрастной группе; выявлялись выраженные территориальные различия, наибольшие показатели отмечали в группе медицинских работников. Популяционный иммунитет развивался вследствие перенесенного заболевания и у большинства серопозитивных волонтеров был представлен антителами к обоим антигенам.
В разгар пандемии, летом 2021 года, серопревалентность населения достигла 50%. Это было обусловлено как значительным числом переболевших лиц, так и началом компании массовой вакцинации населения. Во всех странах практически нивелировались специфические различия в серопревалентности населения (территориальные, возрастные и профессиональные). В этот период наиболее явно можно отметить формирование гибридного иммунитета – увеличилась доля лиц, имеющих антитела только к RBD (вследствие вакцинации векторными вакцинами).
Позднее массовая вакцинация, а также вовлечение большей части населения в эпидемический процесс из-за появления высоко контагиозного штамма «Омикрон», подняли уровень популяционного иммунитета до 80-90%. Это привело к резкому снижению заболеваемости COVID-19 во второй половине 2022 года во всех странах, участвующих в исследовании. На поздних сроках пандемии (2022-2023 годы) практически у 90% серопозитивных волонтеров гуморальный иммунитет являлся гибридным и был представлен антителами к обоим антигенам (Nc+RBD).

1. Cristiani L., Mancino E., Matera L., Nenna R., Pierangeli A., Scagnolari C., Midulla F. Will children reveal their secret? The coronavirus dilemma. Eur. Respir. J., 2020, 2000749. doi: 10.1183/13993003.00749-2020.

2. Crotty S. Hybrid immunity. Science, 2021, Vol. 372, no. 6549, pp. 1392-1393.

3. Hendricks C.L., Green R.J. COVID-19 in children: Should we be worried? S. Afr. Med. J., 2020, Vol. 110, no. 9, pp. 864–868.

4. Plans-Rubió P. Percentages of vaccination coverage required to establish herd immunity against SARSCoV-2. Vaccines (Basel), 2022, Vol. 10, no. 5, 736. doi: 10.3390/vaccines10050736.

5. Popova A.Yu., Andreeva E.E., Babura E.A., Balakhonov S.V., Bashketova N.S., Bulanov M.V., Valeullina N.N., Goryaev D.V., Detkovskaya N.N., Ezhlova E.B., Zaitseva N.N., Istorik O.A., Kovalchuk I.V., Kozlovskikh D.N., Kombarova S.Yu., Kurganova O.P., Kutyrev V.V., Lomovtsev A.E., Lukicheva L.A., Lyalina L.V., Melnikova A.A., Mikailova O.M., Noskov A.K., Noskova L.N., Oglezneva E.E., Osmolovskaya T.P., Patyashina M.A., Penkovskaya N.A., Samoilova L.V., Smirnov V.S., Stepanova T.F., Trotsenko O.E., Totolian Areg A. Features of developing SARS-CoV-2 nucleocapsid protein population-based seroprevalence during the first wave of the COVID-19 epidemic in Russia. Russian Journal of Infection and Immunity, 2021, Vol. 11, no. 2, pp. 297-323. (In Russ.)

6. Popova A.Y., Tarasenko A.A., Smolenskiy V.Yu., Egorova S.A., Smirnov V.S., Dashkevich A.M., Svetogor T.N., Glinskaya I.N., Skuranovich A.L., Milichkina A.M., Dronina A.M., Samoilovich E.O., Khamitova I.V., Semeiko G.V., Amvrosyeva T.V., Shmeleva N.P., Rubanik L.V., Esmanchik O.P., Karaban I.A., Drobyshevskaya V.G., Sadovnikova G.V., Shilovich M.V., Podushkina E.A., Kireichuk V.V., Petrova O.A., Bondarenko S.V., Salazhkova I.F., Tkach L.M., Shepelevich L.P., Avtukhova N.L., Ivanov V.M., Babilo A.S., Navyshnaya M.V., Belyaev N.N., Zueva E.V., Volosar L.A., Verbov V.N., Likhachev I.V., Zagorskaya T.O., Morozova N.F., Korobova Z.R., Gubanova A.V., Totolian Areg A. Herd immunity to SARS-CoV-2 among the population of the Republic of Belarus amid the COVID-19 pandemic. Russian Journal of Infection and Immunity, 2021, Vol. 11, no. 5, pp. 887-904. (In Russ.)

7. Popova A.Y., Smirnov V.S., Andreeva E.E., Babura E.A., Balakhonov S.V., Bashketova N.S., Bugorkova S.A., Bulanov M.V., Valeullina N.N., Vetrov V.V., Goryaev D.V., Detkovskaya T.N., Ezhlova E.B., Zaitseva N.N., Istorik O.A., Kovalchuk I.V., Kozlovskikh D.N., Kombarova S.Y., Kurganova O.P., Lomovtsev A.E., Lukicheva L.A., Lyalina L.V., Melnikova A.A., Mikailova O.M., Noskov A.K., Noskova L.N., Oglezneva E.E., Osmolovskaya T.P., Patyashina M.A., Penkovskaya N.A., Samoilova L.V., Stepanova T.F., Trotsenko O.E., Totolian Areg A. SARS‐CoV‐2 seroprevalence structure of the russian population during the COVID‐19 Pandemic. Viruses, 2021, Vol. 13, 1648. doi: 10.3390/v13081648

8. Popova A.Yu., Totolian A.A. Methodology for assessing herd immunity to the SARS-CoV-2 virus in the context of the COVID-19 pandemic. Russian Journal of Infection and Immunity, 2021, Vol. 11, no. 4, pp. 609-616. (In Russ.)

9. Popova A.Y., Smirnov V.S., Andreeva E.E., Arbuzova T.V., Babura E.A., Balakhonov S.V., Bashketova N.S., Bugorkova S.A., Bulanov M.V., Valeullina N.N., Goryaev D.V., Gubanova A.V., Detkovskaya N.N., Ezhlova E.B., Zhimbayeva O.B., Zaitseva N.N., Zueva E.V., Ivanov V.A., Istorik O.A., Kovalchuk I.V., Kozlovskikh D.N., Kombarova S.Y., Kurganova O.P., Lomovtsev A.E., Lukicheva L.A., Melnikova A.A., Mikailova O.M., Milichkina A.M., Noskov A.K., Noskova L.N., Oglezneva E.E., Osmolovskaya T.P., Patyashina M.A., Penkovskaya N.A., Petrova O.A., Razumovskaya A.P., Samoilova L.V., Stepanova T.F., Trotsenko O.E., Khamitova I.V., Totolian Areg A. Seroprevalence of antibodies to SARS-CoV-2 in children against the background of the COVID-19 epidemic in Russia. Pediatria n.a. G.N. Speransky, 2022, Vol. 101, no. 3, pp. 85–97.

10. Popova A.Y., Kasymov O.T., Smolenski V.Y., Smirnov V.S., Egorova S.A., Nurmatov Z.S. Milichkina A.M., Suranbaeva G.S., Kuchuk T.E., Khamitova I.V., Zueva E.V., Ivanov V.A., Nuridinova Z.N., Derkenbaeva A.A., Drobyshevskaya V.G., Sattarova G.Z., Kaliev M.T., Gubanova A.V., Zhimbaeva O.B., Razumovskaya A.P., Verbov V.N., Likhachev I.V., Krasnov A.V., Totolian Areg A. SARS-CoV-2 herd immunity of the Kyrgyz population in 2021. Med. Microbiol. Immunol., 2022, Vol. 211, no. 4, pp. 195-210.

11. Popova A.Yu., Smirnov V.S., Egorova S.A., Abdullozoda J.A., Ruziev M.M., Milichkina A.M., Ivanov V.A., Vokhidov S.D., Ramsay E.S., Mullodzhanova M.M., Drozd I.V., Kholova B.T., Krasnov A.A., Jafarov N.D., Zhimbayeva O.B., Gubanova A.V., Razumovskaya A.P., Drobyshevskaya V.G., Totolian Areg A. Achievement of maximal SARS-CoV-2 collective immunity among the Tajik population by March 2022. Medical Immunology (Russia), 2023, Vol. 25, no. 1, pp. 193-214. (In Russ.) doi: 10.15789/1563-0625-AOM-2630.

12. Popova A.Yu., Smirnov V.S., Egorova S.A., Vanyan A.V., Milichkina A.M., Bakunts N.G., Drozd I.V., Abovyan R.A., Ivanov V.A., Melik-Andreasyan G.G., Ramsay E.S., Palozyan G.H., Arbuzova T.V., Keshishyan A.S., Zhimbayeva O.B., Petrova O.A., Gubanova A.V., Razumovskaya A.P., Totolian Areg A. SARS-CoV-2 collective immunity among the population of the Republic of Armenia. Russian Journal of Infection and Immunity , 2023, Vol. 13, no. 1, pp. 75-90. (In Russ.)

13. Rao V., Thakur S., Rao J., Arakeri G., Brennan P.A., Jadhav S., Sayeed M.S., Rao G. Mesenchymal stem cells-bridge catalyst between innate and adaptive immunity in COVID 19. Med. Hypotheses, 2020, Vol. 143, 109845. doi: 10.1016/j.mehy.2020.109845.

14. Smirnov V.S., Lyalina L.V., Milichkina A.M., Khamitova I.V., Zueva E.V., Ivanov V.A., Zaguzov V.S., Totolian Areg A. Longitudinal randomized cohort study of SARS-CoV-2 antibody seroprevalence in the St. Petersburg population. Viruses, 2022, Vol. 14, 913. doi: 10.3390/v14050913.

15. Totolian Areg A., Smirnov V.S., Krasnov A.A., Ramsay E.S., Dedkov V.G., Popova A.Y. COVID-19 case numbers as a function of regional testing strategy, vaccination coverage, and vaccine type. research square. Preprint. doi: 0.21203/rs.3.rs-2183670/v1.

16. Xia Y., Zhong L., Tan J., Zhang Z., Lyu J., Chen Y., Zhao A., Huang L., Long Z., Liu N.-N., Wang H., Li1 S. How to understand “Herd Immunity” in COVID-19 pandemic. Front Cell Dev. Biol., 2020, Vol. 8, 547314. doi: 10.3389/fcell.2020.547314.