En los próximos años el virus SARS-CoV-2 se hará endémico en la población mundial, el COVID-19 y podría comportarse como otros coronavirus del resfriado común, afectando sobre todo a los niños pequeños que aún no han sido vacunados o expuestos al virus. Este es el pronóstico de los investigadores de la Universidad de Pensilvania según el análisis de un modelo matemático que prevé la evolución del covid.

Dado que la gravedad de COVID-19 es generalmente menor entre los niños, se espera que la carga global de esta enfermedad disminuya.

"Tras la infección por el SARS-CoV-2, se ha observado una clara tendencia a la gravedad y a la mortalidad con la edad --explica Ottar Bjornstad, de la Universidad de Pensilvania (Estados Unidos), uno de los autores del estudio publicado por la revista 'Science Advances'. Los resultados de nuestro modelo sugieren que el riesgo de infección probablemente se desplazará a los niños más pequeños a medida que la comunidad adulta se inmunice, por la vacunación o la exposición al virus".

Bjornstad ha explicado que este comportamiento se ha observado en otros coronavirus y virus de la gripe a medida que han surgido y se han hecho endémicos.

"Los registros históricos de las enfermedades respiratorias indican que los patrones de incidencia por edad durante las epidemias vírgenes pueden ser muy diferentes de la circulación endémica --añade--. Por ejemplo, los trabajos genómicos en curso sugieren que la pandemia de 1889-1890, a veces conocida como gripe asiática o rusa -que mató a un millón de personas, principalmente adultos mayores de 70 años-, puede haber sido causada por la aparición del virus HCoV-OC43, que ahora es un virus del resfriado endémico, leve y de infección repetida que afecta sobre todo a niños de 7 a 12 meses de edad".

Bjornstad advierte, sin embargo, que si la inmunidad a la reinfección por el SARS-CoV-2 disminuye entre los adultos, la carga de la enfermedad podría seguir siendo alta en ese grupo, aunque la exposición previa al virus disminuiría la gravedad de la enfermedad.

"Las pruebas empíricas de los coronavirus estacionales indican que la exposición previa sólo puede conferir inmunidad a corto plazo frente a la reinfección, lo que permite la aparición de brotes recurrentes, esta exposición previa puede preparar el sistema inmunitario para proporcionar cierta protección contra la enfermedad grave", apunta Bjornstad.

"Sin embargo, la investigación sobre el COVID-19 muestra que la vacunación proporciona una protección más fuerte que la exposición al virus del SARS-CoV-2, por lo que animamos a todo el mundo a vacunarse lo antes posible".

El equipo estadounidense-noruego desarrolló lo que se conoce como un "modelo matemático realista estructurado por edades (RAS)" que integra la demografía, el grado de mezcla social y la duración de la inmunidad que bloquea la infección y reduce la enfermedad para examinar posibles escenarios futuros de incidencia y carga de mortalidad del COVID-19.

En concreto, los investigadores examinaron la carga de la enfermedad en plazos inmediatos, medios y largos: 1, 10 y 20 años, respectivamente. También examinaron la carga de la enfermedad en 11 países diferentes -entre ellos China, Japón, Corea del Sur, Europa, España, Reino Unido, Francia, Alemania, Italia, Estados Unidos, Brasil y Sudáfrica- que presentaban grandes diferencias demográficas. Para parametrizar el modelo utilizaron datos de las Naciones Unidas para cada uno de estos países.

"Independientemente de la inmunidad y la mezcla, la carga de mortalidad a nivel de la población puede diferir entre los países debido a las diferencias demográficas --añade Ruiyun Li, becario postdoctoral de la Universidad de Oslo--. El marco de nuestro modelo general permite hacer predicciones sólidas del riesgo dependiente de la edad ante la inmunidad protectora a corto o largo plazo, la reducción de la gravedad de la enfermedad dada la exposición previa y la consideración de la gama de países con sus diferentes patrones demográficos y de mezcla social".

Según Li, está bien documentado que el distanciamiento social afecta a la transmisibilidad, y muchos países aplicaron intervenciones, como el "refugio en el lugar", durante la acumulación de la epidemia de COVID-19 virgen. Por lo tanto, el modelo del equipo supone que el número de reproducción (R0) -o el nivel de transmisibilidad- en un día determinado está vinculado a la cantidad de movilidad de ese día.

El modelo también incorpora diversos escenarios de inmunidad, incluyendo tanto la independencia como la dependencia de la gravedad de la enfermedad de la exposición previa, así como la inmunidad a corto (tres meses o un año) y a largo plazo (10 años o permanente).

"En muchas enfermedades respiratorias infecciosas, la prevalencia en la población aumenta durante una epidemia virgen, pero luego retrocede en un patrón de onda decreciente a medida que la propagación de la infección se desarrolla con el tiempo hacia un equilibrio endémico", señala Li.

"En función de la inmunidad y la demografía, nuestro modelo RAS apoya esta trayectoria observada --añade--; predice una estructura de edad sorprendentemente diferente al comienzo de la epidemia de COVID-19 en comparación con la situación endémica final. En un escenario de inmunidad duradera, ya sea permanente o de al menos 10 años, se predice que los jóvenes tendrán las tasas más altas de infección, ya que los individuos de mayor edad están protegidos de nuevas infecciones por una infección previa".

Jessica Metcalf, profesora asociada de Ecología, Biología Evolutiva y Asuntos Públicos de la Universidad de Princeton, señala que esta predicción es probable que se mantenga sólo si las reinfecciones producen sólo una enfermedad leve. Sin embargo, añade que la carga de mortalidad a lo largo del tiempo puede permanecer sin cambios si las infecciones primarias no evitan las reinfecciones o mitigan la enfermedad grave entre los ancianos.

"En este escenario más sombrío, el exceso de muertes debido a las continuas reinfecciones graves que resultan de la disminución de la inmunidad continuará hasta que se disponga de herramientas farmacéuticas más eficaces", subraya.

Curiosamente, debido a las variaciones demográficas, el modelo predice resultados diferentes para los distintos países. "Dado el marcado aumento de la relación infección-mortalidad con la edad, se esperaría que los países con estructuras de población mayor tuvieran una fracción de muertes más alta que aquellos con estructuras de población relativamente más jóvenes", apunta Nils Chr. Stenseth, profesor de ecología y evolución de la Universidad de Oslo.

"En consonancia con esto, por ejemplo, Sudáfrica -probablemente debido, en parte, a su estructura poblacional más joven- tiene un menor número de muertes en comparación con poblaciones mayores como Italia --explica--. Descubrimos que estas 'disparidades de muerte' están muy influenciadas por la demografía. Sin embargo, independientemente de la demografía, predecimos un desplazamiento constante del riesgo hacia los jóvenes".

Los investigadores afirman que diseñaron su modelo para que las autoridades sanitarias dispongan de una herramienta potente y flexible para examinar la futura circulación de COVID-19 por edades, a fin de utilizarla para reforzar la preparación y el despliegue de las intervenciones.

Bjornstad afirma que "el marco matemático que hemos construido es flexible y puede ayudar a adaptar las estrategias de mitigación a países de todo el mundo con distintos patrones demográficos y de mezcla social, proporcionando así una herramienta fundamental para la toma de decisiones políticas".