ضریب اثربخشی واکسن چیست و چگونه محاسبه می‌شود؟

علی‌رغم تولید واکسن‌های فراوان و جدید در دنیا که نویدبخش مبارزه علیه بیماری‌های شایع و خطرناک در کشورهای در حال توسعه هستند، عدم اطمینان از تناسب بین هزینه و مزایای واکسن‌های جدید یا پایین بودن ضریب اثربخشی واکسن باعث می‌شود که استفاده از آن‌ها در سیستم بهداشت عمومی کشورها به تأخیر بیفتد. آزمایشات پیش حفاظتی واکسن، با تمرکز بر اندازه‌گیری اثر و عملکرد واکسن در شرایط ایده‌آل، این عدم قطعیت‌ها را تشدید می‌کنند.

اما آزمایشات مربوط به ضریب اثربخشی واکسن با پرداختن به عملکرد یک واکسن در شرایط عادی بین دو گروه واکسینه شده و واکسینه نشده و بررسی اثرات مستقیم و غیرمستقیم واکسیناسیون، چشم‌انداز عملی‌تری از تأثیر واکسن بر جلوگیری از همه‌گیری بیماری‌ها یا کاهش مبتلایان را ارائه می‌دهند. استفاده از کارآزمایی‌های کارآمد، امکان آزمایش منطقی‌تر واکسن‌های جدید را برای کشورهای در حال توسعه فراهم می‌کند و با حل مباحث احتمالی درباره هزینه‌ها و مزایای واکسیناسیون، ورود واکسن‌های جدید در برنامه بهداشتی کشورها را تسریع کند.

ضریب اثربخشی واکسن چیست؟

ضریب اثربخشی واکسن به معنای میزان کاهش درصد بیماران در یک گروه واکسینه شده از افراد در مقایسه با گروه واکسینه نشده، در شرایط نسبتا مشابه است. اثر واکسن (Vaccine Effectiveness) و ضریب اثربخشی واکسن (Vaccine Efficacy) با یکدیگر متفاوت هستند. ضریب اثربخشی واکسن نشان می‌دهد که یک واکسن چقدر کارایی دارد و در جمعیت زیاد چطور عمل می‌کند، در حالی که اثر نشان می‌دهد که واکسن در شرایط خاص و کنترل شده آزمایشگاهی چقدر خوب عمل می‌کند.

فیلم آموزش ایمونولوژی Immunology در فرادرس

کلیک کنید

مطالعه بر روی ضریب اثربخشی واکسن برای بررسی نتیجه احتمالی واکسن هنگام حمله بیماری، بستری شدن در بیمارستان، ویزیت‌های پزشکی و هزینه‌ها استفاده می‌شود. اثر واکسن توسط گرینوود و یول در سال 1915 برای واکسن‌های وبا و حصبه طراحی و محاسبه شد. بهتر است این مطالعات با استفاده از آزمایشات کنترل شده بالینی، به صورتی تصادفی اندازه‌گیری شوند.

پیش از این در مطلب واکسن چیست؟ — هر آنچه باید بدانید در مورد ویژگی‌ها و چگونکی ساخت و عملکرد یک واکسن توضیح داده شده است.

محاسبه ضریب اثربخشی واکسن

در آزمایشات بالینی برای بررسی اثربخشی یک واکسن، از دوگروه افراد استفاده می‌شود. در یک گروه افراد واکسینه می‌شوند و در گروه دیگر که از نظر سن و سلامت عمومی تا حد امکان شبیه به گروه اول هستند، واکسن زده نمی‌شود. طی مدت مشخصی از تزریق واکسن، تعداد مبتلایان به بیماری، در هر دو گروه بررسی می‌شوند و بر این اساس می‌توان درصد موفقیت واکسن در محافظت از ابتلا به بیماری را تخمین زد.

داده‌های حاصل از اثر واکسن، به طور کلی بیان‌کننده کاهش نسبت در میزان بیماری (AR) بین افراد واکسینه نشده (ARU) و واکسینه شده (ARV) هستند که با خطر نسبی (RR) بیماری در گروه واکسینه شده محاسبه می‌شوند. در زیر، فرمول پایه محاسبه ضریب اثربخشی واکسن آورده شده است.

آزمایش کارآیی واکسن

تفاوت اثربخشی واکسن (Vaccine Efficacy) با اثر واکسن (Vaccine Effectiveness) به همان روشی متفاوت است که یک آزمایش بالینی توجیهی با هدف درمان آزمایش متفاوت است. اثر واکسن نشان می‌دهد که واکسن می‌تواند در شرایط ایده آل و 100٪ جذب واکسن مؤثر باشد. اثر بخشی واکسن میزان عملکرد یک واکسن را در شرایط عادی در جامعه اندازه‌گیری می‌کند.

فیلم آموزش آشنایی با واکسیناسیون و مراحل طراحی واکسن پروتئینی در محیط Insilico در فرادرس

کلیک کنید

عوامل اولیه یا ثانویه موثر بر شدت عفونت و پاسخ به واکسن مانند ژنتیک، وضعیت سلامتی (بیماری زمینه‌ای، تغذیه، بارداری، حساسیت یا آلرژی)، سطح ایمنی، سن و تأثیر اقتصادی یا فرهنگی می‌توانند استعداد افراد برای ابتلا به عفونت را تعیین کنند. افراد مسن (بالای 60 سال)، مستعد حساسیت و افراد چاق با احتمال اختلال سیستم ایمنی از تأثیر گذاری واکسن جلوگیری می‌کنند. احتمالاً برای محدود کردن انتقال ویروس به واکسن جداگانه برای این جمعیت خاص، تکرار تزریق یا واکسن‌های تقویت‌کننده نیاز است.

علم اپیدمیولوژی به بررسی چگونگی شیوع یک بیماری و الگوهای مختلف انتقال و گسترش آن‌ها می‌پردازد تا بتوان با پیش‌بینی چنین الگوهایی در بیماری‌های که با جهان را با خطر همه‌گیری (پاندمی) یا اپیدمی مواجه می‌کنند، اقدامات لازم برای جلوگیری از تلفات انسانی را ایجاد کرد.

ضریب اثربخشی واکسن چیست؟

آنچه ضریب اثربخشی واکسن را کاربردی می‌کند، قابلیت نمایش میزان حمله بیماری و همچنین ردیابی وضعیت واکسیناسیون است. اثر واکسن، به دلیل محیط و شرایط قابل کنترل آزمایشگاه رات‌تر ردیابی می‌شود اما بررسی ضریب اثر واکسن گران‌تر و دشوارتر است. از آنجا که این آزمایش براساس افرادی است که واکسن می‌زنند و افرادی که واکسینه نشده‌اند، خطر بیماری وجود دارد.

اثر واکسن، کلیه ابهاماتی که به دلیل تصادفی بودن به وجود می‌آید را کنترل می‌کند و همچنین امکان نظارت بر بررسی میزان حمله بیماری و پیگیری دقیق وضعیت واکسیناسیون برای جمعیت مورد مطالعه، تأیید آزمایشگاهی نتایج عفونی مورد نظر و نمونه‌گیری از ایمنی‌زایی واکسن وجود دارند. معایب عمده کارآزمایی‌های واکسن، پیچیدگی و هزینه انجام آن‌ها به ویژه برای نتایج عفونی نسبتاً غیرمعمول بیماری‌هایی است که تعداد بالایی نمونه برای دستیابی به نتایج بالینی معتبر نیاز دارند.

نمایش استاندارد اثر واکسن، به صورت پارامتری گسترش یافته است. در حالی که داده‌های متداول کارآیی یا اثر به طور معمول توانایی جلوگیری از عفونت علامتی را نشان می‌دهند، این روش گسترده می‌تواند شامل پیشگیری از نتایج دسته‌بندی شده مانند کلاس علائم، آسیب ویروسی خفیف یا شدید، بستری شدن در بیمارستان، پذیرش ICU، مرگ، سطوح مختلف کاهش ویروس و غیره باشد. به دست آوردن میزان اثر واکسن در جلوگیری از هریک از این مقوله‌ها، به طور معمول بخشی از هر مطالعه آماری و بالینی است.

واکسن کرونا

انتظار می‌رود واکسن‌های کرونا حداقل کمی از ابتلا به انواع جدید ویروس هم محافظت کنند و در جلوگیری از عوارض جدی و مرگ موثر باشند. به این دلیل که این واکسن‌ها پاسخ ایمنی گسترده‌ای ایجاد می‌کنند و هرگونه تغییر ویروس یا جهش نباید ضریب اثرگذاری واکسن‌ها را کاملاً از بین ببرد. اگر هرکدام از واکسن‌ها در برابر یک یا چند نوع از انواع ویروس جهش یافته کووید ۱۹، از ضریب اثر بخشی کمتری برخوردار باشند، امکان تغییر در ترکیب واکسن‌ها برای محافظت در برابر این انواع وجود دارد.

ویروس جدید کرونا از خانواده COVID مانند سارس و مرس است که به سبب ویژگی‌ها و جهش‌های جدید، COVID19 نامیده شد. پیش از این اطلاعات جامعی درباره علل و علائم بیماری‌زایی ویروس کرونا در مطلب ویروس کرونا — هر آنچه باید بدانید ارائه داده‌ایم.

میزان ایمنی واکسن کرونا چقدر است؟

در حالی که به نظر می‌رسد چندین واکسن کرونا دارای سطح بالایی از اثر هستند، هیچ واکسنی 100٪ از ابتلا جلوگیری نمی‌کند. در نتیجه، ممکن است درصد کمی از افراد باشند که پس از واکسیناسیون کرونا به بیماری مبتلا شوند. علاوه بر خصوصیات خاص واکسن، عوامل مختلفی از جمله سن فرد، شرایط سلامتی زمینه‌ای وی یا قرار گرفتن در معرض قبلی COVID-19 ممکن است در ضریب اثر بخشی واکسن تأثیر داشته باشد. ما همچنین هنوز نمی‌دانیم که مصونیت از واکسن‌های مختلف کرونا چه مدت دوام خواهد داشت.

فیلم آموزش اپیدمیولوژی و عفونت های بیمارستانی در فرادرس

کلیک کنید

نظارت بر ایمنی واکسن در سطح ملی، منطقه‌ای و جهانی انجام می‌شود. همانند روال استاندارد در همه برنامه‌های واکسیناسیون ملی، سازمان بهداشت جهانی یا به اختصار WHO، از راه‌اندازی سیستم‌های نظارت بر ایمنی برای واکسن کرونا در هر کشور پشتیبانی می‌کند. پس از معرفی واکسن کرونا در یک کشور، WHO با تولیدکنندگان واکسن، مقامات بهداشتی و سایر شرکا برای پیگیری ایمنی و عوارض جانبی احتمالی به طور مداوم با یکدیگر همکاری می‌کند.

این یکی از دلایلی است که باعث می‌شود حتی با شروع واکسیناسیون، همچنان رعایت بهداشت عمومی مانند فاصله گذاری اجتماعی، استفاده از ماسک و شستن دست باید ادامه داشته باشند. برای اطمینان از ایمنی کلیه واکسن‌های کرونا، نظارت شدیدی انجام می‌شود. واکسن‌های کرونا قبل از دریافت اعتبار از سازمان بهداشت جهانی و آژانس‌های نظارتی ملی، باید آزمایشات بالینی حیوانی و انسانی را پشت سر بگذارند تا ثابت کنند که از نظر ایمنی و ضریب اثربخشی واکسن معیارهای مورد توافق بین المللی را دارند.

همکاری‌های علمی بی‌‌سابقه برای باعث شده است که تحقیق، توسعه و مجوزهای واکسن کرونا در زمان رکورد به اتمام برسد (برای رفع نیاز فوری واکسن کرونا با حفظ استانداردهای ایمنی بالا). همانند همه واکسن‌ها، WHO و مقامات نظارتی نیز به طور مداوم بر استفاده از واکسن‌های کرونا نظارت می‌کنند تا برای همه دریافت‌کنندگان که در شرایط متفاوتی از نظر سن و سلامتی هستند، ایمنی آن‌ها را تأیید کنند. در مطلب واکسن کرونا — هر آنچه باید بدانید درباره ویژگی‌ها و انواع واکسن‌های ساخته شده برای این بیماری توضیح داده شده است.

ضریب اثربخشی واکسن کرونا یعنی چه؟

ضریب اثربخشی واکسن تنها یک عدد علمی نیست بلکه به عامه مردم نشان می‌دهد که چقدر به واکسن‌ها اعتماد کنند و احتمال ابتلای مجدد آن‌ها با وجود تزریق واکسن چقدر خواهد بود. یکی از برداشت‌های غلط از اعداد اعام شده درباره درصد یا ضریب اثربخش واکسن‌ها این برداشت است که به طور مثال ضریب اثربخشی ۹۵٪ واکسن فایزر در مطالعات بالینی یعنی ۵٪ از افراد واکسینه شده بعد از زدن واکسن حتما مبتلا به کرونا می‌شوند که صحیح نیست.

درصد واقعی افراد واکسینه شده در مطالعات بالینی واکسن فایزر و مدرنا که دوباره مبتلا به کرونا شدند حدود ۱۰۰ برابر کمتر از این مقدار یعنی ۰/۰۴ درصد بوده است. معنای واقعی ۰/۹۵ ضریب اثربخشی (یا ۹۵ درصد اثربخشی) این است که افراد واکسینه شده 95 درصد کمتر در مقایسه با شرکت‌کنندگان گروه کنترل که واکسینه نشده بودند، به کرونا مبتلا شدند. به عبارت دیگر، افراد واکسینه شده در آزمایش بالینی واکسن فایزر، ۲۰ برابر کمتر از گروه شاهد به کرونا مبتلا خواهند شد بنابراین یکی از اثرگذارترین واکسن‌ها محسوب می‌شود.

برای مقایسه، طبق مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری‌ها (CDC)، واکسن دو دوزی سرخک، اوریون و سرخچه (MMR)، ۹۷٪ در برابر سرخک و 88٪ در برابر اوریون مؤثر است. واکسن آنفلوانزای فصلی بین 40 تا 60 درصد ماثربخشی دارد (بسته به نوع واکسن و آنفلوانزای شایع، که هر سال متفاوت است). اما با این وجود این واکسن در فصول شیوع از حدود 7/5 میلیون مورد ابتلا به آنفولانزا، در ایالات متحده طی سال‌های 2019 تا 2020 پیشگیری کرد.

بنابراین، اگر کارآیی به معنای درصد کمتر موارد کرونا باشد، مورد مبتلا به کرونا چگونه تعریف می‌شود؟ پاسخ این سوال از نظر پژوهشگران یا پزشکان مختلف کمی متفاوت است. واکسن‌های فایزر و مدرنا وجود حداقل دارای یک علامت (هر چند خفیف) و مثبت شدن آزمایش کرونا را به معنای ابتلا تعریف کردند. جانسون و جانسون مثبت شدن یک آزمایش کرونا و حداقل یک علامت با شدت متوسط ​​(مانند تنگی نفس، سطح غیر طبیعی اکسیژن خون یا تنفس غیرطبیعی) یا حداقل دو علامت خفیف‌تر (مانند تب، سرفه) تعریف کردند.

خستگی، سردرد یا حالت تهوع). با این تعریف، فرد مبتلا به کرونایی با شدت متوسط، نشانه‌های خفیفی دارد یا ممکن است برای چند هفته احساس بیماری کند. مقایسه مستقیم بین واکسن‌های جانسون و جانسون، فایزر و مدرنا دشوار است، زیرا آزمایشات بالینی در مناطق مختلف جغرافیایی با جمعیت‌های مختلف و در زمان‌های متفاوتی در همه‌گیری بیماری انجام شده‌اند و در حالی که انواع مختلفی از ویروس COVID-19 در گردش بودند. در هیچ‌یک از سه آزمایش واکسن، به هیچ عنوان کرونا بدون علامت بررسی نشده است.

همه این اعداد کارآیی محافظت در برابر علائم هستند نه محافظت در برابر آلودگی. (برخی از مطالعات اولیه حاکی از آن است که واکسن های فایزر و مدرنا همچنین تعداد ذرات ویروسی در بدن فرد (بار ویروسی) و احتمالاً آزمایش مثبت را کاهش می‌دهند که درنتیجه باعث کاهش انتقال بیماری می‌شود.

اما در هر سه آزمایش نیز از تعریف دوم، بالقوه مهمتر، از موارد ابتلا استفاده شده است. آنچه اهمیت بیشتری دارد، محافظت از مردم در برابر بدترین اثرات شیوع کرونا، یعنی بستری شدن در بیمارستان و مرگ هستند. بنابراین Moderna ،Pfizer و Johnson & Johnson همچنین نحوه عملکرد واکسن‌های آن‌ها در برابر بیماری شدید (که به معنی ضربان قلب یا سیستم تنفسی آسیب‌دیده، نیاز به اکسیژن اضافی، پذیرش ICU، نارسایی تنفسی یا مرگ) بود را اندازه‌گیری کردند.

هر سه واکسن شش درصد پس از دوز اول (برای مدرنا) یا هفت هفته پس از اولین دوز (برای Pfizer و Johnson & Johnson که برای دومی فقط به یک دوز نیاز دارد) در جلوگیری از بیماری شدید 100٪ موثر بودند. افرادی که هیچ واکسنی دریافت نکرده بودند، در بیمارستان بستری شدند یا پس از از بین رفتن اثر کامل واکسن‌ها در اثر کرونا درگذشتند.

ضریب اثربخشی واکسن فایزر

یک تحقیق بزرگ نشان داد که واکسن تولید شده توسط Pfizer و شرکت بیوتکنولوژی آلمان، 95٪ در جلوگیری از ابتلا به کرونا موثر است. این واکسن در دو دوز، به فاصله سه هفته تزریق می‌شود و باید در منفی 94 درجه فارنهایت (منفی 70 درجه سانتی‌گراد) نگهداری شود. در 11 دسامبر سال 2020، واکسن Pfizer - BioNTech به عنوان اولین واکسن کرونا برای استفاده اضطراری توسط سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) مجاز شد.

چندین کشور دیگر از جمله انگلیس، آرژانتین، شیلی، سنگاپور و اتحادیه اروپا نیز در 21 دسامبر آن را برای استفاده اضطراری مجاز اعلام کردند. بحرین، کانادا، عربستان سعودی و سوئیس این واکسن را کاملاً تأیید کرده‌اند. در 25 ژانویه، استرالیا واکسن را موقتا برای استفاده در افراد 16 ساله و بالاتر مجاز دانست. در 31 مارس، فایزر اعلام کرد که این واکسن 100٪ در جلوگیری از COVID-19 در کودکان 12 تا 15 ساله در یک آزمایش بالینی، موثر شناخته شده است.

ضریب اثربخشی واکسن مدرنا

برآوردها نشان داده‌اند که واکسن تولید شده توسط شرکت بیوتکنولوژی مدرن آمریکا و انستیتوی ملی آلرژی و بیماری‌های عفونی (NIAID) 94/5 درصد در جلوگیری از ابتلا به کرونا موثر است. مانند واکسن Pfizer - BioNTech، این دارو نیز در دو دوز اما با فاصله چهار هفته تزریق می‌شود. تفاوت دیگر این است که واکسن مدرنا می تواند در منفی 20 درجه سانتی‌گراد ذخیره شود و به انجماد در دمای پایین نیاز ندارد. به گفته تایمز، FDA واکسن مدرنا را برای استفاده اضطراری در 18 دسامبر و کانادا در 23 دسامبر واکسن را کاملاً تأیید کرد.

ضریب اثربخشی واکسن آسترازنکا

تخمین زده می‌شد که واکسن تولید شده توسط دانشگاه آکسفورد و شرکت دارویی AstraZeneca حدود 7۶٪ در جلوگیری از ابتلا به کرونا موثر باشد. در آزمایشات بالینی، مشاهده شده است که تنظیم دوز باعث تقویت ضریب اثربخشی واکسن آکسفورد شده است. حدود ۲۱ پس از تزریق دوز اول، ضریب اثربخشی واکسن ۶۹/۲ درصد و در افرادی که دو دوز کامل در فاصله 28 روز دریافت کرده‌اند، واکسن حدود 62٪ موثر بود. طبق تجزیه و تحلیل اولیه، در کسانی که یک دوز نیم و به دنبال آن یک دوز کامل داده می‌شود، واکسن 90٪ موثر بوده است.

با این حال، شرکت‌کنندگان در آزمایش بالینی که نیم دوز دریافت کرده‌اند به اشتباه این کار را انجام داده‌اند و برخی از دانشمندان سؤال می‌کنند که آیا این نتایج اولیه قابل استناد هستند یا خیر. انگلیس و آرژانتین واکسن آسترازنکا را برای استفاده اضطراری در اواخر ماه دسامبر و هند و مکزیک مجوز واکسن را برای استفاده اضطراری در ژانویه صادر کردند.

آژانس دارویی اروپا در اتحادیه اروپا این واکسن را برای استفاده در بزرگسالان در 29 ژانویه مجاز دانست. کانادا استفاده از واکسن آسترازنکا را در 26 فوریه تصویب کرد. ده‌ها کشور به طور موقت به دلیل مشاهده عارضه لخته شدن خون در افراد واکسینه شده و خونریزی غیر عادی استفاده از این واکسن را متوقف کردند.

لخته شدن خون و تعداد کم پلاکت عوارض جانبی احتمالی واکسن هستند و ممکن است در هر صد هزار نفر، یک مورد به ان مبتلا شوند. اگرچه دستورالعمل‌ها برای مراقبت‌های ویژه بعد از دریافت این واکسن کمک می‌کنند که در صورت بروز این عارضه، اقدامات تشخیصی و درمانی به موقع انجام شوند.

ضریب اثربخشی واکسن اسپوتنیک

مرکز تحقیقات ملی اپیدمیولوژی و میکروبیولوژی گامالیا و صندوق سرمایه‌گذاری مستقیم روسیه (RDIF) گزارش داده‌اند که واکسن اسپونتیک ۵ (Sputnik V)  دارای حدود 97/6٪ ضریب اثربخشی است. داده‌های 3/8 میلیون روس که هر دو دوز را از 5 دسامبر سال گذشته تا 31 مارس ۲۰۲۱ دریافت کرده‌اند، به عنوان بخشی از سیستم تلقیح در مقیاس گسترده، میزان ابتلا به عفونت را از روز سی و پنجم بعد از تزریق دوز اول، 0/027 نشان داد.

علاوه بر این، بروز بیماری در بزرگسالان واکسینه نشده از روز 35 پس از شروع واکسیناسیون گسترده در کشور 1/1 درصد بود. تاکنون واکسن اسپوتنیک ۵ برای استفاده در 60 کشور جهان تأیید شده است و از نظر مجوزهای صادر شده، دومین واکسن معتبر کرونا در سراسر جهان محسوب می‌شود.