Seit Juli haben wir die Höhe- und Tiefpunkte der COVID-19-Pandemie erlebt. Mitte September fielen die aktiv gemeldeten COVID-19-Infektionen in den USA auf unter 160 pro 100.000. Doch Mitte November wurde die Zahl von 500 pro 100.000 überschritten, und sie steigt weiter an. Die COVID-19-Müdigkeit, die Wiedereröffnung von Schulen und Geschäften, das kalte Wetter und die Schlangen vor den Wahllokalen werden für diesen Anstieg verantwortlich gemacht.

Zur gleichen Zeit erhielten wir die Nachricht, dass nicht nur ein, sondern zwei (und vielleicht drei) Impfstoffe in der dritten Testphase eine Wirksamkeit von über 90 % aufweisen.

In Anbetracht dessen haben wir die COVID-19-Prognosen, die wir vor vier langen Monaten erstellt haben, aktualisiert. Abgesehen davon, dass wir vier zusätzliche Monate an Daten haben, haben wir auch gelernt, dass COVID-19 eher zyklisch als linear ist: Auf Zeiten mit guten Erfahrungen folgen Zeiten mit schlechten Erfahrungen und andersherum.

Wenn wir uns die neuen COVID-19-Prognosen ansehen, lernen wir, dass selbst mit einem weithin verfügbaren, hochwirksamen Impfstoff Verhaltensweisen in der Gemeinschaft zur Verlangsamung der Ausbreitung der Pandemie – wie das Tragen von Masken, das Einhalten sozialer Distanz und das Vermeiden von Zusammenkünften in geschlossenen Räumen – in den nächsten sechs Monaten von größter Bedeutung bleiben werden.

Neuinfektionsrate

In unserem früheren Artikel, in dem wir verschiedene Szenarien für das Erreichen der Herdenimmunität untersuchten, definierten wir die Neuinfektionsrate (NIR) als die heutigen Neuinfektionen geteilt durch die Neuinfektionen der letzten 14 Tage. Im Folgenden sind die durchschnittlichen NIRs für die letzten sieben Monate dargestellt.

Neuinfektionsraten – monatlicher Durchschnitt

Anteil der NIR von COVID-19 von April 2020 bis Oktober 2020

Der Durchschnitt für den gesamten Siebenmonatszeitraum von April bis Oktober betrug 7,6 %. Wenn wir davon ausgehen, dass die NIR zyklisch bleiben wird, dann scheint eine zukünftige NIR in der Nähe des Durchschnitts von 7,6 % eine vernünftige Schätzung zu sein. Betrachtet man die Bandbreite der monatlichen Erfahrungen, so scheint es auch vernünftig zu sein zu glauben, dass die zukünftige durchschnittliche NIR zwischen 6,5 % und 8,5 % liegen wird.

Die NIR wird durch die folgenden Faktoren bestimmt:

1. Die natürliche Übertragbarkeit der Krankheit
2. Die sozialen Gepflogenheiten einer Bevölkerung, die zu lokalen Variationen in der tatsächlichen Übertragbarkeit führen können
3. Gemeinschaftliche Bemühungen, die Übertragung der Krankheit zu reduzieren
4. Die Immunität gegen die Krankheit in der Bevölkerung durch Personen, die infiziert waren und sich erholt haben
5. Personen, die immun sind, weil sie einen wirksamen Impfstoff erhalten haben

Diese Faktoren (außer möglicherweise dem ersten) ändern sich alle im Laufe der Zeit. In unserem Pandemiemodell legen wir eine Annahme für die künftige Basis-NIR fest, und das Modell berücksichtigt künftige Veränderungen aufgrund der Immunitätsfaktoren (4) und (5), die die beobachtete NIR allmählich verringern werden.

Impfstoff

Zwei, möglicherweise drei Impfstoffe haben in den Nachrichten mit Testergebnissen der Stufe 3 geworben, die eine Wirksamkeit von über 90 % zeigen. Mindestens einer dieser Impfstoffe könnte im Januar verfügbar sein. Die Operation Warp Speed der US-Regierung verspricht, die Impfstoffe so schnell wie möglich an die Verteilungsstellen in den einzelnen Bundesstaaten zu liefern. Für die folgenden Hochrechnungen haben wir die mögliche Geschwindigkeit der Lieferung von wirksamen Impfstoffen untersucht.

Geschwindigkeit der Impfstofflieferung und Immunisierung

Mit der Nachricht von zwei oder drei Impfstoffen mit 90% oder höherer Wirksamkeit, werden wir die Annahme der „geringen“ Liefergeschwindigkeit fallen lassen.

Mit drei Annahmen für die Neuinfektionsrate und drei Annahmen für die Geschwindigkeit der Bereitstellung von Impfstoffen haben wir also neun Szenarien für die Zukunft der Pandemie. Diese Projektionen spiegeln nicht die möglichen Auswirkungen eines überforderten Gesundheitssystems wider.

Neun Prognosen für die Zukunft der Pandemie

In allen neun Szenarien tritt die höchste Zahl neuer Fälle im zweiten Quartal des nächsten Jahres auf. Und in allen neun Szenarien ist die Pandemie im vierten Quartal 2021 vorbei oder auf ein sehr niedriges Niveau gesunken.

Aber das Wichtigste an den neun Szenarien ist die extreme Bedeutung des Verhaltens der Bevölkerung, das die Unterschiede in der Übertragungsrate bestimmt.

Die tatsächlichen Infektionen haben das für Ende 2020 prognostizierte Niveau bereits überschritten, was zeigt, dass die Verwendung der Projektion von 6,5 % NIR, die sich an der im Mai und August beobachteten NIR orientiert, unrealistisch optimistisch ist. Ein Wert von 7,5 % NIR, ähnlich dem Durchschnitt der letzten sieben Monate, bedeutet, dass wir 10 bis 20 Millionen Neuinfektionen über die derzeit gemeldeten 14 Millionen hinaus und 130.000 bis 230.000 zusätzliche Todesfälle über die bereits verlorenen 270.000 Menschenleben hinaus sehen könnten.

Bei einem Gemeinschaftsverhalten, das den jüngsten Erfahrungen im Oktober und Anfang November folgt (nahe 8,5 %), sehen wir bis zu 40 Millionen zusätzliche Infektionen und 600.000 bis 900.000 weitere Todesfälle.

Andererseits bewirkt die rasche Verabreichung des Impfstoffs eine Verringerung der Infektionen um 7 Millionen bei einer NIR von 7,5 % und 25 Millionen bei einer NIR von 8,5 %.

Aus diesen Hochrechnungen geht hervor, dass das Verhalten der Bevölkerung fast doppelt so wichtig ist wie die Geschwindigkeit der Bereitstellung des Impfstoffs.

Übertragungswege

Vier Übertragungswege

Gemeinschaftsverhalten bleibt sehr wichtig

Wenn eine infizierte Person aktives Virus ausscheidet, kann es zu

1. einer wirksamen Übertragung mit Neuinfektion kommen,
2. unwirksame Übertragung aufgrund anderer Ursachen,
3. unwirksame Übertragung aufgrund mildernder Verhaltensweisen oder
4. wirksame Übertragung, aber auf eine Person, die immun ist, weil sie infiziert und genesen oder geimpft ist.

In der Frühphase einer Pandemie, wenn eine infizierte Person das aktive Virus ausscheidet, gibt es entweder eine effektive oder eine ineffektive Übertragung. Zu diesem Zeitpunkt wissen die Menschen in der Gemeinschaft möglicherweise wenig oder gar nichts von der Existenz des Virus. Sobald das Virus bekannt wird, beginnen die Menschen in der Regel, ihre eigenen Schutzmaßnahmen zu ergreifen, und schließlich werden Beamte des öffentlichen Gesundheitswesens und andere Personen in öffentlichen Positionen damit beginnen, spezifische Schutzmaßnahmen zu fördern, die sich im Laufe der Zeit ändern werden, wenn die wirksamsten Schutzmaßnahmen bekannt werden. Solche Abschwächungen werden zu unwirksamen Übertragungen führen.

Wenn sich die Krankheit in der Bevölkerung ausbreitet, werden einige der ansonsten wirksamen Übertragungen nicht zu neuen Infektionen führen, weil die Person, die sie empfängt, immun ist. Zunächst wird dies darauf zurückzuführen sein, dass sich einige Menschen von früheren Infektionen erholt haben und auf natürliche Weise eine Immunität entwickeln. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt dürfte dies in den USA trotz der täglich gemeldeten Infektionen noch kein wesentlicher Faktor sein. Die Zahl der früher gemeldeten Infektionen lag in den USA Ende Oktober bei weniger als 3 % der Bevölkerung. Wenn schließlich ein Impfstoff zur Verfügung steht, werden mehr Menschen immun sein.

Um dies grafisch darzustellen, gehen wir von einer hypothetischen Situation aus, in der es keine zukünftigen mildernden Verhaltensweisen und keinen zukünftigen Impfstoff gibt und die NIR sehr hoch bei 12 % liegt. In diesem unrealistischen Worst-Case-Szenario würde sich nur die Immunität aus früheren Infektionen auswirken. Diese Pandemie würde einem Muster folgen, das der nachstehenden Grafik entspricht.

Blockierte Übertragung von Infektionen ohne Impfung, bei 12% NIR

Wenn es keine Impfung gibt, dann werden Infektion und Genesung zum Hauptgrund für die blockierte Übertragung und erreichen im März ein Plateau.

Wir können das mit einer der Projektionen in der Mitte unserer neuner Gruppe bei 7,5% NIR vergleichen.

Blockierte Übertragung der Infektion bei mittlerer Impfrate, bei 7.5% NIR

Bei einer mittleren Durchimpfungsrate werden mildernde Verhaltensweisen wie Masken zum Hauptmittel der Blockierung der Infektionsübertragung bis Oktober, wenn Immunisierung und Verhaltensweisen fast gleich sind.

Und für unseren letzten Vergleich betrachten wir die 8,5% NIR und die Impfung mit Warpgeschwindigkeit.

Blockierte Übertragung der Infektion mit Warpgeschwindigkeits-Impfung, bei 8,5 % NIR

Bei einer Warpgeschwindigkeits-Impfung werden die Neuinfektionen im Mai ein Plateau erreichen, aber das mildernde Verhalten kann im Juli enden.

Aus dieser Abbildung ist ersichtlich, dass selbst bei der Warpgeschwindigkeit der Impfungen das Verhalten in den nächsten sechs Monaten der führende Faktor ist, bis die Zahl der geimpften Personen beginnt, ein wichtiger Faktor bei der Blockierung von Übertragungen zu werden.

Vergleich der Projektionen

In unseren Projektionen vom Juli zeigten wir die Auswirkungen von 6 %, 8 % und 10 % NIR auf den Verlauf der Pandemie. Anhand der oben dargestellten tatsächlichen NIR seither können Sie sehen, dass die 10%ige NIR überhaupt nicht dem sich abzeichnenden Verlauf der Krankheit entsprach. Der tatsächliche Verlauf der Krankheit lag jedoch zwischen der 6%igen NIR-Projektion und der 8%igen NIR-Projektion vom Juli.

Ist die Gesamtzahl der COVID-19-Fälle im Vergleich zu den prognostizierten Fällen

Die tatsächlichen COVID-19-Fälle liegen tendenziell näher an den im Juli 2020 prognostizierten 6 % NIR

Wir nannten diesen Ansatz zur Modellierung der Pandemie einen Bootstrap-Ansatz. Bei diesem Ansatz werden die täglichen Neuinfektionen projiziert; die NIR ist die beobachtete Rate der täglichen Neuinfektionen, die in der Vergangenheit aufgetreten sind, verglichen mit den aktiven Infektionen. Dies führt zu einer realistischen Projektion, wenn das Verhalten der Gemeinschaft in der Zukunft mit dem Verhalten der Gemeinschaft in der Vergangenheit vergleichbar ist. Darüber hinaus kann dieses Modell Änderungen der künftig beobachteten NIS widerspiegeln, die sich aus dem künftigen Wachstum des Teils der Bevölkerung ergeben, der immun ist. Nachstehend ein Beispiel für diesen Effekt für das Szenario 8,5 % NIR, Impfungen mit Warpgeschwindigkeit.

Szenario Impfungen in Warpgeschwindigkeit

Durchhalten

Die guten Nachrichten über die Impfstoffe sind definitiv ein Grund zum Feiern, aber unter jedem realistischen Szenario für die tatsächliche Inanspruchnahme durch die U.In einem realistischen Szenario für die tatsächliche Inanspruchnahme durch die US-Bevölkerung wird es bis zu sechs Monate dauern, bis die Impfungen einen signifikanten Einfluss auf den Verlauf der Pandemie haben. In dieser Zeit ist es von entscheidender Bedeutung, dass wir alle die im ganzen Land getroffenen Maßnahmen zur Eindämmung der Pandemie fortsetzen. Eine Rückkehr zur Normalität wird erst dann möglich sein, wenn die Zahl der neuen COVID-19-Fälle auf nahezu Null gesunken ist.

Autor

Leiter von Willis Re ERM Advisory