Infetto, vaccinato o entrambi: quanto sono protetto dalla COVID?

Di Brenda Goodman, MA

9 novembre 2021 - Mentre gli Stati Uniti completano il secondo anno di pandemia, molte persone stanno cercando di capire quanto siano vulnerabili all'infezione da COVID-19 e se sia finalmente sicuro tornare a svolgere tutte le attività che hanno perso.

Il grado e la durata dell'immunità che una persona ottiene dopo la vaccinazione rispetto a un'infezione non è una domanda a cui è facile rispondere. Ma è una domanda che la scienza sta perseguendo con forza.

Questo virus ci sta insegnando molto sull'immunologia, dice Gregory Poland, medico, che studia come l'organismo risponde ai vaccini alla Mayo Clinic di Rochester, MN. Secondo Poland, questo momento della scienza gli ricorda una citazione attribuita a Ralph Waldo Emerson: Impariamo la geologia la mattina dopo il terremoto.

E questo è il caso. È e continuerà a insegnarci molto di immunologia, dice.

È fondamentale capire come un'infezione da COVID-19 rimodella le difese immunitarie dell'organismo, in modo che i ricercatori possano adattare vaccini e terapie per fare lo stesso o meglio.

Perché, ovviamente, è molto più rischioso infettarsi con il virus vero e proprio che con il vaccino, dice Daniela Weiskopf, PhD, ricercatrice dell'Istituto di Immunologia di La Jolla in California.

Quello che si sa finora è che la quantità di protezione ottenuta e la sua durata dipendono da diversi fattori. Tra questi, l'età, l'eventuale pregressa infezione da COVID-19 e la gravità dei sintomi, lo stato di vaccinazione e il tempo trascorso dall'infezione o dall'inoculazione. Anche la salute di base è importante. La protezione immunitaria dipende anche dal virus e dalla sua evoluzione per eludere le nostre difese.

In un nuovo documento scientifico, il CDC analizza le prove che dimostrano la protezione immunitaria creata dall'infezione rispetto all'immunità dopo la vaccinazione. Ecco cosa sappiamo finora:

Durata dell'immunità

Secondo i ricercatori dell'Agenzia, se si è guariti da un'infezione da COVID-19 o si è completamente vaccinati, si è probabilmente in regola per almeno 6 mesi. Ecco perché questo è l'intervallo di tempo raccomandato per prendere in considerazione una dose di richiamo.

Anche se la protezione ottenuta dopo l'infezione e la vaccinazione è generalmente forte, non è perfetta.

È ancora possibile contrarre la COVID-19 dopo essere stati vaccinati o essere guariti. Ma avere una certa immunità, sia da infezione che da vaccinazione, riduce davvero le probabilità che questo accada. E se vi capita di contrarre la COVID, se il vostro sistema immunitario è già stato messo al corrente del virus, è molto meno probabile che la vostra infezione vi faccia finire in ospedale o all'obitorio.

Secondo i dati del CDC, al culmine dell'ondata di Delta in agosto, le persone completamente vaccinate avevano una probabilità sei volte inferiore di contrarre un'infezione da COVID-19 rispetto alle persone non vaccinate e 11 volte inferiore di morire in caso di infezione.

Quanto è forte l'immunità dopo un'infezione da COVID-19?

Secondo il CDC, circa il 90% delle persone sviluppa un certo numero di anticorpi protettivi in seguito a un'infezione da COVID-19. Ma il livello di questi anticorpi sembra essere molto variabile. Gli studi dimostrano che le concentrazioni di picco degli anticorpi possono variare fino a 200 volte, o 2.000%.

La posizione all'interno di questo intervallo molto ampio dipende dall'età e da quanto ci si è ammalati a causa dell'infezione da COVID-19. Dipende anche dall'eventuale presenza di un'infezione da COVID-19. Dipende anche da eventuali condizioni di salute sottostanti o dall'assunzione di farmaci che bloccano la funzione immunitaria.

Il nostro sistema immunitario rallenta con l'età. Questo processo, chiamato immunosenescenza, inizia a influire sulla salute delle persone intorno ai 60 anni. Ma non c'è una linea di demarcazione netta per il fallimento. Le persone che fanno esercizio fisico e sono generalmente in buona salute avranno una funzione immunitaria migliore di quelle che non lo fanno, indipendentemente dall'età. In generale, però, più si è anziani, meno si ha la possibilità di ottenere una risposta immunitaria robusta dopo un'infezione o una vaccinazione. Ecco perché questo gruppo è stato privilegiato sia per le prime dosi di vaccino che per i richiami.

Al di là dell'età, la protezione da future infezioni sembra dipendere da quanto ci si è ammalati con la prima. Diversi studi hanno dimostrato che i livelli ematici di difensori immunitari chiamati anticorpi aumentano più rapidamente e raggiungono un picco più alto nelle persone con infezioni più gravi.

In generale, le persone con sintomi simili al raffreddore che sono risultate positive al test, ma che sono guarite a casa, sono più protette di quelle che non hanno avuto alcun sintomo. Inoltre, le persone che sono state ricoverate in ospedale per le loro infezioni sono più protette a lungo termine rispetto alle persone con infezioni più lievi. Anche se potrebbero aver pagato un prezzo elevato per questa protezione: Molti pazienti ricoverati continuano ad avere sintomi debilitanti che durano per mesi dopo il ritorno a casa.

In media, tuttavia, la protezione dopo l'infezione sembra essere paragonabile a quella della vaccinazione, almeno per un certo periodo. Sei grandi studi condotti in diversi Paesi hanno esaminato la questione e cinque di essi hanno utilizzato il test molto sensibile della reazione a catena della polimerasi in tempo reale (RT-PCR) - quello che deve essere spedito ed elaborato in laboratorio, di solito dopo che un tampone scomodamente lungo viene inserito in profondità nei seni paranasali - per contare le persone come realmente infette in precedenza. Da questi studi è emerso che per 6-9 mesi dopo la guarigione, una persona aveva dall'80% al 93% di probabilità in meno di contrarre nuovamente la COVID-19.

Ci sono però alcune avvertenze da menzionare. All'inizio della pandemia, quando le scorte erano scarse, era difficile sottoporsi al test, a meno che non si fosse così malati da finire in ospedale. Gli studi hanno dimostrato che la concentrazione di anticorpi che una persona produce dopo un'infezione sembra dipendere dal grado di malattia iniziale.

Le persone che hanno avuto infezioni più lievi, o che non hanno avuto alcun sintomo, potrebbero non sviluppare la stessa protezione di coloro che hanno avuto sintomi più gravi. Quindi questi studi potrebbero riflettere l'immunità sviluppata da persone che erano piuttosto malate durante le prime infezioni.

Uno studio condotto su 25.000 operatori sanitari, che sono stati sottoposti a test ogni 2 settimane, indipendentemente dal fatto che presentassero o meno sintomi, può offrire un quadro più chiaro. In questo studio, gli operatori sanitari che in precedenza erano risultati positivi al COVID-19 avevano l'84% di probabilità in meno di risultare nuovamente positivi al virus. Avevano il 93% di probabilità in meno di contrarre un'infezione che li facesse ammalare e il 52% di probabilità in meno di contrarre un'infezione senza sintomi, per almeno 6 mesi dopo la guarigione.

Come si colloca la protezione dopo l'infezione rispetto alla vaccinazione?

Due settimane dopo l'ultima dose di vaccino, la protezione contro l'infezione da COVID-19 è elevata: circa il 90% per i vaccini Pfizer e Moderna mRNA e il 66% per la dose unica di Johnson & Johnson. Gli studi clinici condotti dal produttore hanno dimostrato che una seconda dose del vaccino Johnson & Johnson somministrata almeno 2 mesi dopo la vaccinazione aumenta la protezione contro la malattia negli Stati Uniti fino a circa il 94%, motivo per cui è stata raccomandata un'altra dose per tutti i destinatari del vaccino Johnson & Johnson 2 mesi dopo la prima iniezione.

La vaccinazione crea un forte picco di anticorpi neutralizzanti, proteine a forma di Y create su misura dalle cellule del sistema immunitario per agganciarsi a siti specifici di un virus e neutralizzarlo in modo che non possa infettare le cellule e creare altre copie di se stesso.

Non si sa ancora per quanto tempo il vaccino COVID-19 rimanga protettivo. È stato dimostrato che la protezione contro le infezioni sintomatiche diminuisce un po' nel tempo, quando i livelli di anticorpi si abbassano. Ma la protezione contro le malattie gravi, compresi i ricoveri ospedalieri e la morte, è rimasta finora elevata, anche senza un richiamo.

Gli anticorpi sono diversi dopo l'infezione rispetto alla vaccinazione?

Si. E i ricercatori non capiscono ancora cosa significhino queste differenze.

Sembra che si tratti di una questione di qualità rispetto alla quantità. I vaccini sembrano produrre picchi di anticorpi più elevati rispetto alle infezioni naturali. Ma questi anticorpi sono altamente specializzati, in grado di riconoscere solo le parti del virus per cui sono stati progettati.

Il vaccino a base di mRNA dirige tutte le risposte immunitarie verso la singola proteina spike, afferma Alice Cho, PhD, che studia le differenze nell'immunità creata dal vaccino e dall'infezione presso la Rockefeller University di New York. Le reazioni di un virus sono molto più numerose di quelle di un vaccino.

Durante un'infezione, il sistema immunitario impara a riconoscere e ad afferrare molte parti del virus, non solo la sua punta.

Il compito di ricordare i vari pezzi e parti di un invasore straniero, in modo da poterlo riconoscere e disarmare rapidamente in caso di ritorno, spetta alle cellule immunitarie chiamate cellule B di memoria.

Le cellule B di memoria, a loro volta, producono plasmacellule che poi producono anticorpi su misura per attaccarsi ai loro bersagli.

I livelli di anticorpi diminuiscono gradualmente nell'arco di alcuni mesi, man mano che le plasmacellule che li producono si estinguono. Ma le cellule B della memoria vivono per lunghi periodi. Uno studio che ha cercato di misurare la durata di vita delle singole cellule B di memoria nei topi ha scoperto che queste cellule vivono probabilmente quanto il topo stesso. Le cellule B della memoria indotte dalla vaccinazione antivaiolosa possono vivere almeno 60 anni, praticamente un'intera vita.

Questi rimangono nei linfonodi e soprattutto nel midollo osseo e vengono richiamati ogni volta che l'organismo vede di nuovo lo stesso agente patogeno, spiega Poland.

Il team di ricerca di Chos ha scoperto che quando i linfociti B della memoria sono addestrati dal vaccino, diventano dei veri e propri miracoli, producendo quantità abbondanti dello stesso tipo di anticorpi in continuazione.

Le cellule B di memoria addestrate dall'infezione virale, invece, sono più versatili. Continuano a evolversi per diversi mesi e producono anticorpi di qualità superiore che sembrano diventare più potenti nel tempo e possono persino sviluppare attività contro varianti future.

Tuttavia, i ricercatori sottolineano che non è intelligente aspettare di contrarre un'infezione da COVID-19 per sperare di ottenere questi anticorpi più versatili.

Se da un lato un'infezione naturale può indurre la maturazione di anticorpi con un'attività più ampia rispetto a quella di un vaccino, dall'altro un'infezione naturale può anche uccidere, afferma Michel Nussenzweig, MD, PhD, responsabile del Laboratorio di Immunologia Molecolare del Rockefeller.

Certo, i linfociti B della memoria generati dalle infezioni possono essere coltelli svizzeri immunologici, ma forse, sostiene Donna Farber, PhD, immunologa della Columbia University di New York, abbiamo davvero bisogno di una sola lama.

L'aspetto positivo del vaccino è che è davvero mirato, dice. Non fornisce tutte le altre proteine virali. Ci dà solo il picco.

Potrebbe essere addirittura migliore del livello di anticorpi neutralizzanti del picco che si otterrà dall'infezione, dice. Con un'infezione virale, la risposta immunitaria ha davvero molto da fare. È davvero distratta da tutte queste altre proteine.

Con il vaccino, invece, si dice alla risposta immunitaria: "Questa è l'immunità di cui abbiamo bisogno", dice Farber. Genera questa immunità. In questo modo si concentra la risposta immunitaria in un modo che garantisce l'ottenimento di una risposta protettiva.

Cosa succede se si è stati colpiti da COVID e successivamente vaccinati?

Si tratta della cosiddetta immunità ibrida, che rappresenta il meglio dei due mondi.

Si ha il vantaggio di un'immunità molto profonda, ma ristretta, prodotta dal vaccino, e di un'immunità molto ampia, ma non molto profonda, prodotta dall'infezione, dice Poland. Afferma che il sistema immunitario è stato efficacemente addestrato in modo incrociato.

Negli studi condotti su persone guarite dalla COVID-19 e poi sottoposte a un vaccino a base di mRNA, dopo una dose i loro anticorpi erano alti come quelli di chi era stato vaccinato completamente. Dopo due dosi, i loro livelli di anticorpi erano circa il doppio rispetto ai livelli medi osservati in chi era stato solo vaccinato.

Gli studi hanno dimostrato che questo tipo di immunità ha anche benefici reali. Un recente studio condotto da ricercatori dell'Università del Kentucky e del CDC ha rilevato che le persone che si erano ammalate di COVID-19 nel 2020, ma non erano state vaccinate, avevano circa il doppio delle probabilità di essere reinfettate a maggio e giugno rispetto a quelle che si erano riprese e avevano continuato a fare il vaccino.

Quale livello di anticorpi è protettivo?

Gli scienziati non sanno esattamente quanto debbano essere alti i livelli di anticorpi per ottenere la protezione, né quali tipi di anticorpi o altri componenti immunitari siano più importanti.

Ma i vaccini sembrano generare livelli di anticorpi più elevati rispetto alle infezioni. In un recente studio pubblicato sulla rivista Science, Weiskopf e i suoi colleghi dell'Istituto di Immunologia di La Jolla illustrano i risultati di uno studio di de-escalation, in cui hanno somministrato alle persone un quarto della dose normale del vaccino Moderna mRNA e poi hanno raccolto campioni di sangue nel tempo per studiare le loro risposte immunitarie.

Le loro risposte immunitarie sono state ridimensionate con la dose.

Abbiamo visto che ha gli stessi livelli dell'infezione naturale", dice Weiskopf. Le persone vaccinate hanno una memoria immunitaria molto più elevata rispetto alle persone infettate naturalmente".

I livelli di anticorpi non sono facili da determinare nel mondo reale. È possibile fare un test per scoprire quanto si è protetti? La risposta è no, perché non sappiamo ancora quale livello di anticorpi, o addirittura quale tipo di anticorpi, sia correlato alla protezione.

Inoltre, esistono molti tipi diversi di test anticorpali e tutti utilizzano una scala leggermente diversa, quindi non esiste ancora un modo ampiamente condiviso per misurarli. È difficile confrontare i livelli da test a test.

Settimane o mesi tra le dosi? Qual è la cosa migliore?

Entrambi i vaccini Pfizer e Moderna sono stati testati per essere somministrati rispettivamente a 3 e 4 settimane di distanza. Ma quando i vaccini sono stati introdotti, le carenze hanno spinto alcuni Paesi ad allungare l'intervallo tra le dosi a 4 o più mesi.

I ricercatori che hanno studiato le risposte immunitarie delle persone vaccinate con un programma di somministrazione prolungato hanno notato qualcosa di interessante: Quando l'intervallo era allungato, le persone avevano risposte anticorpali migliori. In effetti, le loro risposte anticorpali assomigliavano ai livelli altissimi ottenuti con l'immunità ibrida.

Susanna Dunachie, PhD, professore di ricerca globale presso l'Università di Oxford nel Regno Unito, si è chiesta perché. È a capo di un gruppo di ricercatori che sta conducendo studi dettagliati sulle risposte immunitarie degli operatori sanitari dopo le vaccinazioni.

Abbiamo scoperto che i linfociti B, che sono le cellule che producono anticorpi contro la proteina spike virale dopo la vaccinazione, continuano ad aumentare di numero tra le 4 e le 10 settimane dopo la vaccinazione", spiega la ricercatrice.

Aspettare di somministrare il secondo vaccino tra le 6 e le 14 settimane sembra stimolare il sistema immunitario quando tutte le fabbriche di anticorpi sono finalmente operative.

Per questo motivo, secondo la dottoressa, somministrare la seconda dose a 3 settimane potrebbe essere prematuro.

Ma l'attesa comporta uno svantaggio. Se ci sono alti livelli di virus in circolazione in una comunità, si vuole vaccinare completamente le persone il più rapidamente possibile per massimizzare la loro protezione nel più breve lasso di tempo, che è quello che abbiamo deciso di fare negli Stati Uniti".

I ricercatori affermano che potrebbe essere una buona idea rivedere l'intervallo di dosaggio quando sarà meno rischioso provarlo.