The speed of vaccination rollout and the risk of pathogen adaptation
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Vaccination is expected to reduce disease prevalence and to halt the spread of epidemics. But pathogen adaptation may erode the efficacy of vaccination and challenge our ability to control disease spread. Here we examine the influence of the speed of vaccination rollout on the overall risk of pathogen adaptation to vaccination. We extend the framework of evolutionary epidemiology theory to account for the different steps leading to adaptation to vaccines: (1) introduction of a vaccine-escape variant by mutation from an endemic wild-type pathogen, (2) invasion of this vaccine-escape variant in spite of the risk of early extinction, (3) spread and, eventually, fixation of the vaccine-escape variant in the pathogen population. We show that the risk of pathogen adaptation is maximal for an intermediate speed of vaccination rollout. On the one hand, slower rollout decreases pathogen adaptation because selection is too weak to avoid early extinction of the new variant. On the other hand, faster rollout decreases pathogen adaptation because it reduces the influx of adaptive mutations. Hence, vaccinating faster is recommended to decrease both the number of cases and the likelihood of pathogen adaptation. We also show that pathogen adaptation is driven by its basic reproduction ratio, the efficacy of the vaccine and the effects of the vaccine-escape mutations on pathogen life-history traits. Accounting for the interplay between epidemiology, selection and genetic drift, our work clarifies the influence of vaccination policies on different steps of pathogen adaptation and allows us to anticipate the effects of public-health interventions on pathogen evolution. Significance statement Pathogen adaptation to host immunity challenges the efficacy of vaccination against infectious diseases. Are there vaccination strategies that limit the emergence and the spread of vaccine-escape variants? Our theoretical model clarifies the interplay between the timing of vaccine escape mutation events and the transient epidemiological dynamics following the start of a vaccination campaign on pathogen adaptation. We show that the risk of adaptation is maximized for intermediate vaccination coverage but can be reduced by a combination of non pharmaceutical interventions and faster vaccination rollout.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,016 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».