Stima del reale numero delle infezioni e dell’impatto degli interventi di contenimento sulla COVID-19 in 11 paesi europei

Un nuovo studio stima che in Italia le persone effettivamente infettate dal SARS-CoV-2 siano quasi 6 milioni, quasi il 10% della popolazione e che l'epidemia stia rallentando.

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Gli esperti dell’Imperial College di Londra hanno rilasciato ieri, 30 marzo, uno studio sull’impatto degli interventi di contenimento della COVID-19 sulla diffusione delle infezioni in alcuni paesi europei. I dati presi in esame sono basati sulle informazioni fornite dai canali ufficiali.
Lo studio si sofferma sulla stima del numero effettivo di contagiati in ogni paese e sugli effetti delle misure di contenimento intraprese dai governi, confrontando i dati effettivi con i dati attesi in caso di non contenimento dell’espansione dell’epidemia.
Lo studio nota che in risposta al numero crescente di casi confermati di infezione e di decessi, con lo scopo di mantenere la capacità dei sistemi sanitari di trattare il maggior numero possibile di casi gravi, i paesi europei analizzati hanno implementato o stanno implementando misure per contenere l’espandersi dell’epidemia. Questi interventi di tipo non farmaceutico su larga scala variano da paese a paese ma includono distanza sociale (vietare grandi eventi di massa, chiudere luoghi pubblici e consigliare alle persone di non socializzare all’esterno le loro famiglie), chiusura delle  frontiere, chiusura delle scuole, misure per isolare individui sintomatici e i loro contatti e il blocco su larga scala delle popolazioni con tutti gli spostamenti, tranne quelli essenziali, vietati.
Lo scopo dello studio è di comprendere se questi interventi stanno avendo l’effetto desiderato di controllare l’epidemia e quali interventi sono necessari per mantenere il controllo, informazione fondamentale dati gli alti costi economici e sociali di questi provvedimenti.
L’obiettivo principale di questi interventi è ridurre il numero effettivo di riproduzione, 𝑅𝑡, dell’infezione, una quantità epidemiologica fondamentale che rappresenta il numero medio di infezioni, al momento t.
Se si riesce a mantenere 𝑅𝑡 sotto il valore di 1, vuol dire che il tasso di infezione sta calando e l’epidemia è sulla via di concludersi, ma se 𝑅𝑡 è maggiore di 1, le infezioni aumenteranno fino al picco dell’epidemia, dove inizierà il declino a causa dell’acquisizione dell’immunità del gregge.
In Cina, le rigorose restrizioni ai movimenti e altre misure tra cui l’isolamento dei casi e la quarantena sono state introdotte dal 23 gennaio, permettendo di raggiungere una tendenza al ribasso nel numero di nuovi casi confermati durante il mese di febbraio, per giungere a zero nuovi casi indigeni confermati a Wuhan il 19 marzo. Gli studi hanno stimato come 𝑅𝑡 è cambiato durante questo periodo in diverse aree della Cina da un valore tra 2 e 4 durante il periodo in cui l’epidemia si è diffusa in modo incontrollato fino a sotto 1, con una diminuzione stimata di 7-9 volte nel numero di contatti giornalieri per persona.1
Misure di controllo come il distanziamento sociale, test intensivi e tracciabilità dei contatti hanno avuto successo in altri paesi come Singapore e la Corea del Sud, arrivando ad una ridotta incidenza di nuovi casi nelle ultime settimane, sebbene esista il rischio che il virus possa tornare a diffondersi quando le misure di restrizione verranno revocate.
L’epidemia è iniziata leggermente più tardi in Europa, da gennaio o successivamente in diverse regioni. Cinque nazioni hanno implementato diverse combinazioni di misure di controllo e raccomandazioni sul distanziamento sociale i cui effetti sono variabili da un paese all’altro, in parte a causa dei diversi livelli di applicazione.
Stimare i numeri di riproduzione del SARS-CoV-2 rappresenta una notevole sfida a causa dell’elevata percentuale di infezioni non rilevate dai sistemi sanitari e dei cambiamenti sull’applicazione dei test, con conseguenti diverse proporzioni di infezioni rilevate nel tempo e tra paesi. La maggior parte dei paesi al momento hanno solo la capacità di testare una piccola parte di casi sospetti e i test sono riservati ai pazienti gravemente malati o per gruppi ad alto rischio. I dati disponibili, quindi, offrono una visione sistematicamente parziale delle tendenze.
Un modo alternativo per stimare il decorso dell’epidemia è di provare a calcolare le infezioni effettive derivandole dalle morti osservate.
Quello dei decessi è probabilmente un numero più affidabile, sebbene l’obiettivo principale della maggior parte dei sistemi di sorveglianza sebbene probabilmente anche in questo caso mancheranno dei dati. Mentre le recenti tendenze nelle morti saranno quindi informative, c’è un tempo di ritardo nell’osservare l’effetto degli interventi sui decessi poiché c’è un periodo di 2-3 settimane tra infezione, insorgenza di sintomi ed esito.
Per redigere il rapporto è stato adattato un nuovo modello meccanicistico bayesiano del ciclo di infezione alle morti osservate in 11 paesi europei, deducendo limiti superiori e inferiori plausibili (intervalli credibili bayesiani) del totale degli infetti nelle popolazioni (tassi di attacco), probabilità di rilevazione dei casi e numero di riproduzione
nel tempo (Rt). Il modello è stato adattato congiuntamente ai dati sulla COVID-19 di tutti questi paesi per valutare se ci sono prove che gli interventi finora hanno avuto successo nel ridurre Rt al di sotto di 1, assumendo che particolari interventi stiano ottenendo un impatto simile in diversi paesi e che l’efficacia di tali interventi rimane costante nel tempo.
Il modello è informato più fortemente da paesi con un numero maggiore di morti e che hanno attuato interventi in precedenza, quindi le stime della Rt recente nei paesi con interventi più recenti dipendono da simili impatti di intervento. I dati nelle prossime settimane consentiranno la stima di Rt specifici per paese con maggiore precisione.
I tempi degli interventi dovrebbero essere inseriti nel contesto del momento in cui l’epidemia è iniziata in un singolo paese e valutati con la velocità con cui sono state implementate le misure di controllo.
L’Italia è stato il primo paese ad avviare le misure di intervento. La maggior parte
degli interventi sono iniziati tra il 12 e il 14 marzo. I dati sui decessi sono stati analizzati fino al 28 marzo, considerando una finestra di 2-3 settimane su cui stimare l’effetto degli interventi. Attualmente, la maggior parte dei paesi ha implementato tutti i principali interventi non farmaceutici.
Per ogni paese, è stato modellato il numero di infezioni, il numero di decessi e il valore di 𝑅𝑡, il cui valore cambia solo quando viene introdotto un intervento. 𝑅𝑡
è il numero medio di infezioni secondarie per individuo infetto, supponendo che gli interventi in atto al momento rimangano attive per tutto il loro periodo infettivo.

Numero reale stimato di infezioni e tassi di penetrazione attuale

Si ritiene che in tutti In tutti i paesi il numero effettivo delle infezioni sia sottostimato per svariati ordini di grandezza, in parte per l’impossibilità di effettuare tamponi a tutta la popolazione e in parte perché molte infezioni sono lievi e asintomatiche.
In Italia, i risultati della simulazione suggeriscono che, complessivamente, sono state infettate 5,9 [1,9-15,2] milioni di persone al 28 marzo, con una percentuale del 9,8% [3,2% -25%] sul totale della popolazione.
La Spagna ha recentemente visto un forte aumento del numero di decessi e, data la sua popolazione più piccola, il modello stima che una percentuale maggiore della popolazione, il 15,0% (7,0 [1,8-19] milioni di persone) sia stata infettata fino ad oggi.
Si stima che la Germania abbia uno delle percentuali più basse, allo 0,7% con 600.000
[240.000-1.500.000] persone infette.

Numeri di riproduzione e impatto degli interventi

Lo studio stima che in media in tutti i paesi, il numeri di riproduzione iniziale era di circa 3,87 [3,01-4,66], che è in linea con altre stime.
Il rapporto stima grandi cambiamenti in 𝑅𝑡 in risposta agli interventi non farmaceutici combinati. I risultati, che sono influenzati in gran parte da paesi con epidemie avanzate e un numero maggiore di morti (Italia, Spagna), suggeriscono che questi interventi hanno avuto un impatto sostanziale sulla trasmissione dell’infezione, misurata dalle variazioni del numero di riproduzione stimato Rt.
In tutti i paesi le stime attuali di RT vanno da una media posteriore di 0,97 [0,14-2,14] per la Norvegia a una media posteriore di 2,64 [1,40-4,18] per la Svezia, con una media di 1,43 negli altri paesi. Questa è una riduzione del 64% rispetto ai valori pre-intervento. Queste stime dipendono dall’assunzione che l’impatto dell’intervento sia lo stesso in paesi diversi e in momenti diversi. In tutti i paesi, tranne la Svezia, l’attuale tasso di riproduzione
del virus include 1 nell’intervallo di incertezza. Il numero di riproduzione stimato per la Svezia è più elevato non perché le tendenze della mortalità siano significativamente diverse da qualsiasi altro paese, ma come artefatto del modello, che presuppone una riduzione minore di RT perché non è stato ordinato alcun blocco completo.
Nel complesso, non è ancora possibile concludere se gli attuali interventi sono sufficienti per guidare 𝑅𝑡 al di sotto di 1 (la probabilità di essere inferiore all’1,0 è del 44% in media in tutti i paesi).
È anche impossibile concludere se gli interventi possono essere diversi tra paesi o nel tempo. Rimane un alto livello di incertezza in queste stime perché è troppo presto per rilevare l’impatto sostanziale dell’introduzione delle misure di contenimento in molti paesi che sono nelle prime fasi della loro epidemia (ad es. Germania, Regno Unito, Norvegia).
Molti interventi sono avvenuti solo di recente e i loro effetti non sono stati ancora pienamente osservati a causa del ritardo tra infezione e decesso.
Questa incertezza si ridurrà man mano che ci saranno più dati su cui lavorare da questi paesi. Per tutti i paesi, il modello si adatta bene ai dati sui decessi osservati (test di idoneità bayesiana).
Il modello elaborato può prevedere in modo affidabile i decessi giornalieri per 3 giorni nel futuro, trattenendo gli ultimi 3 giorni di dati e il confronto delle previsioni del modello con i decessi osservati.
tabella 2

Impatto stimato degli interventi sui decessi

La tabella mostra i decessi totali previsti dall’inizio dell’epidemia fino a 31 marzo incluso secondo il modello elaborato per questo studio e secondo il modello controfattuale, che prevede ciò che si sarebbe verificato se non fossero stati implementati interventi (e 𝑅𝑡 = 𝑅0 cioè il numero di riproduzione iniziale stimato prima degli interventi). Ancora una volta, il presupposto in queste previsioni è che l’impatto avuto sull’epidemia dalle misure di contenimento sia lo stesso tra i paesi coinvolti. Il modello senza il contenimento non è stato in grado di acquisire le recenti tendenze delle morti in diversi paesi, dove il tasso di aumento è chiaramente rallentato.
Confrontando i decessi previsti dal modello senza interventi con i decessi previsti
dal modello che prevede le misure di contenimento, troviamo che i decessi totali evitati grazie alle misure di contenimento sono stati complessivamente, fino alla fine di marzo, 59.000 [21.000-120.000]. in Italia e Spagna, dove l’epidemia è in fase avanzata, sono stati evitati rispettivamente 38.000 [13.000-84.000] e 16.000 [5.400-35.000] morti.
Anche nel Regno Unito, che è ancora in una fase precoce nella sua epidemia, i morti evitati sono stati 370 [73-1.000].
Questi numeri indicano solo le morti evitate che sarebbero avvenute fino al 31 marzo. Se si includessero in entrambi i modelli i decessi che avverranno dopo il 31 marzo tra gli individui attualmente infetti le morti evitate sarebbero sostanzialmente più alte.
In conclusione, le stime restituite dai modelli analizzati dicono che ci sono state molte più infezioni di quelle attualmente riportate. L’alto livello di sottovalutazione delle infezioni è probabilmente dovuta alla focalizzazione dei test strutture ospedaliere piuttosto che nella comunità. Nonostante ciò, solo una piccola minoranza di individui di
ogni paese è stato infettato, con una percentuale in media del 4,9% [1,9% -11%] con notevoli variazioni tra paesi. Le stime indicano che le popolazioni in Europa non sono
vicino all’immunità di gregge (~ 50-75% se R0 è 2-4). Inoltre, con valori di Rt che scendono sostanzialmente, il tasso di acquisizione dell’immunità di gregge rallenterà rapidamente.
Ciò implica che il virus sarà in grado di riprendere a diffondersi rapidamente se dovessero essere revocate le misure di contenimento.
Queste stime del tasso di contagio attuale dovrebbero essere urgentemente
validate dai nuovi test sugli anticorpi effettuati su campioni rappresentativi della popolazione.
Insomma, i principali interventi di contenimento non farmaceutici stanno avendo un impatto sostanziale sul tasso di riproduzione del virus nei paesi in cui c’è stato il tempo di osservare gli effetti dell’intervento sull’andamento delle morti (Italia, Spagna).
Se le misure di contenimento in questi paesi saranno revocate, le stime ne saranno influenzate: se le misure di contenimento saranno mantenute ci saranno meno morti, revocandole o ammorbidendole i decessi aumenteranno.
Allo stesso modo, le stime sull’impatto degli interventi di contenimento in altri paesi dovrebbero essere viste con cautela se gli stessi interventi hanno raggiunto livelli diversi di aderenza rispetto a quanto inizialmente avvenuto in Italia e Spagna.
Fonte: Imperial College London