Bài toán lắt léo của miễn dịch cộng đồng để thoát khỏi đại dịch COVID-19

 

5 người có miễn dịch (hình trái) chỉ có một người bị lây (hình phải) - Nguồn: Wired

Công thức tính ngưỡng để xác định đã đạt được miễn dịch cộng đồng rất đơn giản với chỉ hai phép tính. Duy chỉ có một điều phức tạp: tham số quan trọng nhất của bài toán là biến số chứ không phải hằng số.

Một trong những cái kết khả dĩ cho trận đại dịch đã khiến thế giới khốn đốn trong nửa năm qua là virus gây ra COVID-19 sẽ bắt đầu lây lan chậm lại, cuối cùng là ngưng hẳn, vì có đủ số người có miễn dịch với nó. Dù sự miễn dịch có được là nhờ vaccine hay do đã mắc bệnh, thời điểm đó có thể gọi là đã đạt được miễn dịch cộng đồng.

"Một khi mức độ miễn dịch vượt qua một ngưỡng nhất định, bệnh dịch sẽ bắt đầu biến mất vì không còn đủ người có khả năng mắc mới" - tạp chí Wired dẫn lời Natalie Dean, phó giáo sư thống kê sinh học Đại học Florida. 

Theo Dean, việc xác định ngưỡng đó là rất quan trọng nhưng không đơn giản để tính toán chính xác bao nhiêu phần trăm dân số cần phải miễn nhiễm để miễn dịch cộng đồng có tác dụng, đủ để bảo vệ những người chưa có miễn dịch.

Đơn giản nhưng không dễ tính

Thoạt nhìn thì công thức tính rất đơn giản, chỉ cần xác định một tham số duy nhất: hệ số lây nhiễm cơ bản (R0), tức số người có thể nhiễm bệnh từ một người đã có virus. Xác định được R0 thì phép tính ngưỡng miễn dịch cộng đồng = 1-1/R0 chỉ là bài toán tiểu học.

Con số R0 phổ biến được nhắc đến trong dịch COVID-19 là 2,5, nghĩa là một người đã mắc bệnh trung bình sẽ lây cho 2,5 người khác. Trong trường hợp đó, ngưỡng để đạt miễn dịch cộng đồng là 0,6, hay 60%, nghĩa là virus sẽ lây lan nhanh cho đến khi 60% dân số đã miễn nhiễm với virus corona chủng mới. Tại thời điểm đó, virus không biến mất ngay mà vẫn tiếp tục lây lan, nhưng với tốc độ giảm dần, cho đến khi ngưng hẳn.

Sự phức tạp của phép tính trên nằm ở chỗ R0 là biến số, thay đổi tùy theo khu vực. Một người có bệnh ở chung cư sẽ lây cho nhiều người hơn một người sống ở thôn quê. 

Con số R0 = 2,5 có thể là con số hợp lý cho toàn thế giới, nhưng ở cấp độ địa phương, nó có thể cao hơn hoặc thấp hơn, nghĩa là ngưỡng đạt miễn dịch cộng đồng có nơi sẽ dưới 60%, nhưng ở nơi khác lại phải cao hơn. 

Chẳng hạn, Marc Lipsitch, giáo sư dịch tễ học Đại học Harvard, cho biết dữ liệu cho thấy R0 ở một số khu vực đô thị có thể cao gấp đôi con số trung bình của Mỹ.

Yếu tố khác biệt

R0 không phải là biến số duy nhất khi cần tính ngưỡng miễn dịch cộng đồng. Theo Wired, giới nghiên cứu thường chỉ nghĩ đến miễn dịch cộng đồng khi tiến hành các chiến dịch tiêm chủng - với giả định rằng tất cả mọi người đều nhiễm và lây lan virus như nhau. Nhưng trong thực tế khi có dịch bệnh, cách con người phơi nhiễm với virus và chính thức mắc bệnh sẽ khác nhau phụ thuộc nhiều yếu tố như nơi ở, hành vi xã hội và cả đặc điểm sinh học.

Các nhà dịch tễ học gọi sự khác biệt khiến người này có khả năng bị nhiễm virus nhiều hơn hoặc ít hơn là tính không đồng nhất trong khả năng lây nhiễm (heterogeneity of susceptibility), và yếu tố này ảnh hưởng đến việc ngưỡng đạt miễn dịch cộng đồng cao hay thấp.

Chẳng hạn, với một số nơi như viện dưỡng lão, nơi người lớn tuổi dễ có nguy cơ mắc bệnh, ngưỡng miễn dịch cộng đồng có thể cao hơn. Nhưng ở quy mô lớn hơn, tính không đồng nhất sẽ giúp hạ ngưỡng miễn dịch cộng đồng. 

Lý do là khi mới bắt đầu bùng phát, virus đương nhiên sẽ tấn công những người dễ nhiễm nhất, sau đó bắt đầu lây lan. Dần dà, virus sẽ phải chuyển sang tìm người ít có nguy cơ hơn, điều này sẽ tác động đến đà lây lan của nó - bệnh dịch sẽ phát triển chậm hơn vì "tốc độ tăng trưởng" đã giảm so với thời kỳ đầu.

Những người dễ mắc bệnh sẽ nhiễm bệnh ngay từ đầu, và những người khó nhiễm hơn sẽ được "dồn" về giai đoạn sau của đại dịch. Ai dễ dính virus thì cũng đã dính rồi, trong dân số chỉ còn lại các đối tượng "khó nhằn", và "sự lây nhiễm có thể kết thúc sớm hơn ta tưởng", theo Lipsitch.

Những tính toán lạc quan nhưng không đáng tin

Trong giới nghiên cứu đã xuất hiện nhiều ước tính và cả nghiên cứu, thiên về ngưỡng đạt miễn dịch cộng đồng thấp hơn mức 60%. Lipsitch cho rằng ngưỡng ở Mỹ chỉ là 50%. Cần phải xét đến tính không đồng nhất khi tính toán ngưỡng miễn dịch cộng đồng, song "dễ lây nhiễm" là thứ rất khó định lượng.

Một nghiên cứu công bố trên tập san Science hồi tháng 6-2020 cho thấy ngưỡng đạt miễn dịch cộng đồng ở nhiều nơi là 43%, khi đã xét đến tính không đồng nhất trong khả năng lây nhiễm. Một trong các đồng tác giả của nghiên cứu, Tom Britton (Đại học Stockholm), cho rằng con số còn có thể thấp hơn bởi họ vẫn chưa xét hết các yếu tố liên quan đến tính không đồng nhất trong khả năng lây nhiễm.

Theo Wired, một số chuyên gia cho rằng các nghiên cứu trên, vốn chưa được bình duyệt, là không đáng tin. Các chuyên gia dịch tễ học cũng hoài nghi với con số quá thấp như 20% dân số miễn nhiễm là có miễn dịch cộng đồng. 

Hồi tháng 5, Natalie Dean từng viết trên Twitter rằng có quá nhiều bất định xung quanh đại dịch lần này, từ giá trị của R0 đến tác động của các lệnh giãn cách xã hội, để có thể tin vào các con số chính xác của ngưỡng miễn dịch cộng đồng. Theo Dean, khi tất cả cùng đeo khẩu trang, ngưỡng sẽ là A, nhưng khi mọi người lơ là, con số có thể là B.

Rốt lại thì cách duy nhất để thật sự thoát khỏi đại dịch COVID-19 là đạt được miễn dịch cộng đồng quy mô lớn, chứ không phải ở một vài nơi với tỉ lệ lây nhiễm cao. Điều này chỉ có thể xảy ra khi có vaccine và được lưu hành rộng khắp. Giải pháp trước mắt vẫn là ngăn đà lây lan của virus, giảm giá trị R0, bằng các giải pháp như đeo khẩu trang, xét nghiệm, truy vết tiếp xúc, giãn cách xã hội.

Lại nói chuyện Thụy Điển

Là nước quyết tâm theo đuổi miễn dịch cộng đồng bằng cách giữ mọi thứ gần như không đổi khi đại dịch xảy ra, Thụy Điển liên tục khiến thế giới chú ý, để xem kết quả thành bại ra sao. The Telegraph ngày 9-8 đã tóm lược câu chuyện thực tế diễn biến rất ly kỳ này.

Ban đầu, có vẻ như Thụy Điển đã thất bại nặng nề: trong khi số ca nhiễm ở các nước có áp dụng phong tỏa giảm, con số ở Thụy Điển vẫn tăng và kinh tế nước này - lẽ ra phải được "cứu" nhờ không bị ảnh hưởng bởi giãn cách xã hội - lại được dự báo là sẽ suy thoái. Những cái chết vì COVID-19 sẽ trở nên vô nghĩa khi người Thụy Điển rốt cuộc vẫn phải mất công ăn việc làm.

Nhưng bước sang tháng 7, tỉ lệ nhiễm bệnh lại tăng mạnh ở các nước đã gỡ phong tỏa, đầu tiên là Tây Ban Nha, rồi đến Đức, Pháp, Bỉ. Một số nước buộc phải áp dụng lại phong tỏa có chọn lọc. Lúc này, việc phong tỏa hóa ra chỉ là "quét rác vào dưới thảm", nghĩa là tạm giấu đi chứ không phải giải quyết rốt ráo. Trái lại, Thụy Điển vẫn chưa có làn sóng thứ 2 của COVID-19 và kinh tế lại khả quan bất ngờ.

Đầu tháng 8, Stockholm công bố kinh tế chỉ giảm 8,6% trong quý 2, con số có thể coi là thảm họa trong điều kiện bình thường, nhưng trong đại dịch lại đủ để gọi là chiến công. Cứ so với bên ngoài là thấy: GDP các nước trong khu vực đồng euro giảm 12% trong cùng kỳ, riêng Tây Ban Nha giảm 18%. 

Kinh tế Thụy Điển tăng 0,4% trong quý 1. Theo The Telegraph, Thụy Điển có khả năng thành nước phát triển duy nhất vượt qua COVID-19 mà không bị suy thoái kinh tế - tức có tăng trưởng giảm trong 2 quý liên tiếp.

Trở lại câu chuyện miễn dịch cộng đồng. Các xét nghiệm kháng thể cho thấy Thụy Điển còn xa mới đạt ngưỡng miễn dịch cộng đồng. Cơ quan y tế cộng đồng nước này hồi tháng 6 thừa nhận ngay cả ở thủ đô Stockholm, nơi tính đến tháng 5 có 600.000 ca nhiễm, vẫn chỉ có 10% dân số có kháng thể, cách xa mức được cho là cần thiết (60%).

Tuy nhiên, một nghiên cứu (chưa công bố) của Đại học Strathclyde (Scotland) cho rằng nên xét đến tính không đồng nhất trong khả năng lây nhiễm khi tính ngưỡng miễn dịch cộng đồng cho Thụy Điển. Trong trường hợp đó, theo trưởng nhóm nghiên cứu Gabriella Gomes, ngưỡng sẽ là 10-20%, nghĩa là Thụy Điển đã gần đạt được.

Chuyện Thụy Điển vẫn còn dài. Có một thực tế, theo The Telegraph, là nhiều chính trị gia và quan chức ở khắp thế giới muốn thấy Thụy Điển thất bại. Bởi nếu một quốc gia không phong tỏa mà vẫn không bị ảnh hưởng nặng nề về kinh tế, người dân ở các nước có phong tỏa sẽ "đặt câu khỏi khó trả lời" cho chính quyền ngay.