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El dilema urgente de transformar las vacunas COVID-19 en sistemas de vacunación eficientes

Una mujer sostiene una jeringa médica y un frasco etiquetado "Vacuna Coronavirus COVID-19" (REUTERS/Dado Ruvic)
Una mujer sostiene una jeringa médica y un frasco etiquetado "Vacuna Coronavirus COVID-19" (REUTERS/Dado Ruvic) (Dado Ruvic/)

A pesar de las oscuras estadísticas de COVID, han aparecido destellos de esperanza a través de los avances de múltiples vacunas efectivas y seguras que se desarrollaron con velocidades récord.

Sin embargo, el final de la pandemia de COVID-19 no son las vacunas; es la vacunación. En los EE. UU., a fines de 2020, solo se habían administrado 2 millones de dosis, significativamente más bajo que el objetivo de 20 millones que se habían programado para entonces, aunque para ese momento, se habían producido 14 millones. Los hogares de ancianos, donde ocurrieron casi el 40% de las muertes por COVID-19, han experimentado implementaciones particularmente lentas. Solo un estado, West Virginia, completó la primera ronda de vacunación en hogares de ancianos para fines del pasado año, muy por detrás del objetivo original de vacunar a todos en los hogares de ancianos para Navidad. Para marzo pasado, varios países, incluidos Israel, el Reino Unido y los EE. UU., han vacunado a más del 20% de su población, pero más de 130 países no han recibido una sola dosis.

Un documento liderado por Tinglong Dai, especialista en Negocios de la Salud de la Universidad Johns Hopkins se centra en en las oportunidades de investigación que surgen de la vacunación COVID-19 en los EE. UU., lo que ayuda a informar la planificación para abordar el enorme desafío de vacunar al resto del mundo.

En su análisis circunscribe a los dilemas que enfrentan los países en tres áreas: oferta, demanda y en hacer coincidir la oferta con la demanda.

En diciembre de 2020, dos vacunas COVID-19, desarrolladas por Pfizer/BioNTech y Moderna, fueron autorizadas para uso, ambas con aplicación requerida de dos dosis y tienen niveles de efectividad de más del 90% en la prevención del COVID-19 sintomático.

Un hombre recibe una dosis de la vacuna de AstraZeneca contra la COVID-19 en un hospital de Chisináu, Moldavia (REUTERS/Vladislav Culiomza)
Un hombre recibe una dosis de la vacuna de AstraZeneca contra la COVID-19 en un hospital de Chisináu, Moldavia (REUTERS/Vladislav Culiomza) (VLADISLAV CULIOMZA/)

Ambas son vacunas de ARN mensajero (ARNm), un nuevo tipo de vacuna que nunca había sido aprobada para uso humano generalizado. “Aumentar la capacidad de producción de este nuevo tipo de vacuna es un desafío importante y lleva tiempo -explica Dai-. En particular, cualquier modificación de los procesos de producción para aumentar su capacidad requiere aprobaciones regulatorias, lo que seguramente provoca retrasos durante los cuales la capacidad de producción puede disminuir temporalmente”.

Una pregunta que se hacen los especialistas radica en ¿cuándo expandir la capacidad y cuánto? La compensación intertemporal (menor capacidad a corto plazo frente a mayor capacidad futura) se complica por la urgencia de la vacunación COVID-19 y el momento y el resultado inciertos de las decisiones reglamentarias. Además, el progreso de la pandemia COVID-19 también puede influir en la decisión de expansión de la capacidad.

¿Cómo se deben tomar estas decisiones a medida que se desarrollan los eventos relevantes a lo largo del tiempo? “Una posibilidad es construir una cadena de Markov para capturar la evolución de factores externos y establecer una planificación, por ejemplo -dice el científico-. Además, los investigadores pueden explorar ideas como la coproducción y el diseño del mercado para incentivar a los fabricantes a aumentar su capacidad de producción”. La cadena de Markow es un proceso matemático que describe un proceso en el cual es posible avanzar desde un estado hasta cualquier otro estado, no es necesario que esto se dé en un sólo paso, pero debe ser posible para que cualquier resultado sea logrado independientemente del estado presente.

En paralelo, la refrigeración es otro hito de cuidado. La vacuna Pfizer requiere menos 70 grados Celsius para su almacenamiento a largo plazo. Aparte de los centros médicos académicos, muy pocos proveedores de atención médica tienen el tipo de congeladores ultrafríos para cumplir con los requisitos de temperatura. Pfizer ha desarrollado una caja de envío térmica que se puede almacenar a temperatura ambiente hasta por 10 días, pero la caja de envío requiere agregar hielo seco cada cinco días después. La vacuna Moderna tiene un requisito de almacenamiento más tolerante, pero aún requiere almacenamiento en frío (entre 2 y 8 grados Celsius). La preparación y administración de estas vacunas también son inusualmente delicadas: tanto las vacunas Pfizer como Moderna deben usarse dentro de las 6 horas una vez preparadas; las dosis no utilizadas deben desecharse. Surgen muchas cuestiones operativas desafiantes. Por ejemplo, ¿cuándo se debe abrir una caja de la vacuna Pfizer para un producto tan perecedero sin ocasionar desperdicio?

Un especialista médico sostiene un vial de la vacuna Sputnik V contra el coronavirus en unos grandes almacenes de Moscú, Rusia, el 18 de enero de 2021 (REUTERS/Shamil Zhumatov)
Un especialista médico sostiene un vial de la vacuna Sputnik V contra el coronavirus en unos grandes almacenes de Moscú, Rusia, el 18 de enero de 2021 (REUTERS/Shamil Zhumatov) (SHAMIL ZHUMATOV/)

Por un lado, es urgente que las personas con necesidades críticas reciban la vacuna. Por otro lado, sigue siendo incierto qué proporción de los grupos de población elegibles aparecerán durante la vida útil de la vacuna una vez que se haya abierto la caja. Las dosis vencidas son extremadamente costosas porque la vacuna es un recurso tan escaso que la mayoría de la gente está ansiosa por tener su turno para ser elegible para recibirla. ¿Cómo se debe modelar el objetivo de este problema? “Con las posibles ausencias en mente, ¿el problema es el mismo que el problema tradicional de los vendedores de noticias? ¿Podemos aprender de la práctica de gestión de ingresos de la aerolínea de “overbooking”, pero con estricta prioridad para los elegibles? ¿Cómo incorporar consideraciones de equidad? Estas preguntas también pueden ser consideradas conjuntamente -indica Dai-. Además, ¿cómo se debe tener en cuenta la corta vida útil? ¿En qué medida se puede inspirar y potencialmente ampliar la literatura clásica sobre la gestión de inventarios?”

Además de las limitaciones de capacidad de fabricación de estas vacunas, la escasez de agujas y jeringas también puede limitar el suministro de vacunas. Por ejemplo, Pfizer/BioNTech indicó originalmente que cada uno de sus viales contiene cinco dosis de la vacuna COVID-19. Las jeringas aún más eficientes, conocidas como jeringas de bajo espacio muerto (LDS), pueden ayudar a extraer seis dosis de cada vial, aumentando así el número efectivo de dosis en un 20%. Sin embargo, la capacidad de producción de las jeringas LDS es limitada y aumentar ese índice a corto plazo es un desafío-

Cada uno de los paquetes más pequeños de la vacuna Pfizer, también conocida como “caja de pizza”, contiene 195 viales que son suficientes para entre 975 y 1170 dosis, dependiendo de la combinación de jeringas/agujas y el nivel de habilidad de los vacunadores. El número incierto de dosis crea dificultades en el proceso de programación, dando lugar a oportunidades para examinar cuestiones de investigación tales como cuántos espacios para citas deberían estar disponibles, cuándo y cómo notificar y programar las citas de los pacientes, cómo programar enfermeras que son heterogéneas con respecto a sus niveles de habilidad y cómo manejar las herramientas de vacunación en masa.

“Se espera que la demanda de las vacunas COVID-19 supere con creces la oferta durante mucho tiempo -advierte en especialista en su análisis-. Sin embargo, la variabilidad de la demanda significa que el desperdicio de vacunas es una posibilidad real dado el delicado proceso de administrar una vacuna de ARNm. Lo que empeora el problema de la variabilidad de la demanda es el esquema de prioridades recomendado por los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) de EE. UU., que tiene más matices que la priorización basada en gran parte en la edad utilizada en el Reino Unido e Israel”.

Un empleado con un vial que contiene la vacuna de Sinovac contra el COVID-19 en el centro de producción del instituto Butantan en Sao Paulo (REUTERS/Amanda Perobelli)
Un empleado con un vial que contiene la vacuna de Sinovac contra el COVID-19 en el centro de producción del instituto Butantan en Sao Paulo (REUTERS/Amanda Perobelli) (AMANDA PEROBELLI/)

El bien intencionado esquema de prioridades de los CDC es difícil de implementar en la práctica, en parte debido al sistema de salud de los EE. UU. altamente fragmentado que dificulta el intercambio de registros médicos (como los antecedentes de afecciones médicas de alto riesgo) y verificar la elegibilidad de los receptores de la vacuna. Por un lado, en muchos hospitales, se informó que los empleados que no calificaban habían recibido vacunas. Por otro lado, los esfuerzos encaminados a hacer cumplir el plan han fracasado y han provocado el desperdicio de dosis: algunos hospitales optaron por descartar miles de de ellas cuando menos personas de las esperadas se presentaron para recibir las vacunas. “La literatura sobre administración de operaciones sobre racionamiento rara vez incorpora consideraciones tales como justicia y equidad -admite Dai-. Sobre la bibliografía de temas similares, como el trasplante de órganos, los investigadores pueden examinar los criterios de elegibilidad óptimos en un suministro limitado de vacunas teniendo en cuenta las complejidades de su administración.

La vacilación ante la vacuna es otro factor que contribuye a la variabilidad de la demanda. Una encuesta de Gallup en diciembre pasado encontró que el 63% de los estadounidenses estaban dispuestos a recibir una vacuna COVID-19.

Incluso los trabajadores de la salud no son inmunes a la vacilación de las vacunas: un estudio de la Kaiser Family Foundation encontró que el 29% de los trabajadores de la salud dudaban de ellas, un índice un poco más alto que la cifra de la población general (27%). En particular, en muchos hogares de ancianos, la mayoría de los empleados rechazaron las vacunas COVID-19 [23]. “Los estados pueden aprovechar la literatura de gestión de operaciones sobre la vacilación a la vacuna para abordar los nuevos problemas que surgen en esta pandemia -señalan los estudiosos en su documento-, como la forma en que la vacilación a la vacuna evoluciona durante el curso de ella.. Además, entre las personas que desean vacunarse, ciertos sujetos han mostrado una fuerte preferencia por un tipo de vacunas sobre otro, un fenómeno único que surge la situación de COVID-19.

El transporte, el almacenamiento y la administración de vacunas plantean desafíos adicionales. Con los requisitos de la cadena de frío en mente, los investigadores pueden examinar una variedad de preguntas, incluyendo cómo asignar ciertas dosis a diferentes regiones geográficas dados los requisitos de almacenamiento y los atributos de la población (por ejemplo, rural versus urbana), consideraciones de equidad y las capacidades de almacenamiento de los proveedores de atención médica. “Dichos problemas se han examinado un poco en la literatura relacionada con la distribución de vacunas -sentencia el especialista-, pero la pandemia de COVID-19 presenta una situación única con múltiples vacunas seguras y efectivas. La multiplicidad significa que los distribuidores de vacunas deben asegurarse de que las personas tengan acceso a múltiples opciones para evitar posibles reacciones negativas provocadas por opciones limitadas¨.

Un hombre recibe una dosis de la vacuna contra el COVID-19 de Pfizer/BioNTech en un gimnasio en medio del brote de coronavirus, en Villa Alemana, Chile (REUTERS/Rodrigo Garrido)
Un hombre recibe una dosis de la vacuna contra el COVID-19 de Pfizer/BioNTech en un gimnasio en medio del brote de coronavirus, en Villa Alemana, Chile (REUTERS/Rodrigo Garrido) (RODRIGO GARRIDO/)

La capacidad limitada de administración había obstaculizado gravemente el proceso de implementación de en muchos estados de EE. UU. en las primeras etapas. Por ejemplo, para el 15 de enero pasado, un mes después del comienzo del programa de vacunación COVID-19, California solo había administrado el 30% de sus dosis disponibles y estaba clasificado como el segundo estado con peor desempeño en los Estados Unidos en términos del porcentaje de dosis que se utilizaron. Por el contrario, algunos estados, como Virginia Occidental, habían utilizado más del 80% de sus dosis. Lo lograron mediante el despliegue creativo de varios recursos para ampliar la capacidad de vacunación. Muchas lecciones aprendidas de estas prácticas muestran además el valor de la flexibilidad de los recursos, un tema de larga data en la literatura de operaciones/manufactura. La teoría podría enriquecerse desde la perspectiva de la salud pública y global, particularmente en entornos con recursos limitados.

Debido a que las vacunas Pfizer y Moderna requieren dos dosis idénticas, cada dosis de vacuna se puede usar como una primera dosis para un nuevo receptor, una segunda dosis para un receptor que ha recibido su primera dosis. dosis, o una segunda dosis para un futuro receptor. Estas tres opciones tienen diferentes implicaciones en el control de infecciones. Por lo tanto, la gestión del inventario de vacunas se ha convertido en una decisión política clave. El gobierno federal de EE. UU. inicialmente retuvo el 55% de su inventario como reserva para segundas dosis, lo que redujo la cantidad de dosis disponibles. Algunos estaban a favor de mantener la reserva mientras que otros creían que la retención excesiva es innecesaria. El Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU. anunció el último mes de enero que liberaría todas las segundas dosis.

En el Reino Unido, para maximizar el número de inoculaciones de la primera dosis, el tiempo de espera recomendado entre dos aplicaciones se ha ampliado de tres o cuatro semanas (según lo recomendado por los fabricantes) a 12 semanas.

Modelar y comparar diferentes políticas de inventario de dosis y mostrar que la liberación de todas las segundas dosis conduce a dificultades de programación y solo tendría un beneficio modesto en la reducción de infecciones. Alargar el tiempo de espera tiene importantes beneficios a corto y medio plazo en la reducción de infecciones, pero puede conducir a más infecciones a largo plazo. Los investigadores pueden analizar y predecir más a fondo la efectividad de estrategias de dosificación alternativas (por ejemplo, omitir la segunda dosis; reducir la dosis de la primera dosis) incorporando consideraciones más detalladas (por ejemplo, mortalidad, enfermedades graves y hospitalizaciones).

Un debate de valor radica en ¿cómo sabrá la gente cuándo es su turno de vacunarse contra COVID-19? Esto resulta ser un tema complejo y confuso en los EE. UU. a diferencia del Reino Unido, donde el Servicio Nacional de Salud (NHS) gestiona un proceso de vacunación centralizado y el NHS notifica a los residentes cuándo es su turno de vacunarse, en los EE. UU. un sistema de salud descentralizado significa que casi todos, excepto los que trabajan para grandes sistemas de salud y residen o trabajan en hogares de ancianos, tienen que buscar activamente la vacunación.

La mayoría de los sistemas de registro, administrados por los departamentos de salud estatales o locales, son “tan buenos como la aceptación” y no son capaces de dirigir a las personas a lugares donde hay inventario disponible. Las líneas directas de vacunas en muchas jurisdicciones dejaron de funcionar, y algunas personas informaron que habían hecho cientos de llamadas para pedir una cita para la vacunación. Si bien no existe una investigación formal específica para nombramientos de vacunas COVID-19, Dai sostiene que el modelo tradicional de “atracción”, a través del cual los individuos tienen que programar activamente citas de vacunas, es ineficiente e inequitativo cuando la demanda supera con creces la oferta de vacunas; El remedio propuesto, inspirado en el modelo de “empuje” de Israel, implica un portal de preinscripción integral y completo a través del cual las personas pueden unirse a una lista de espera administrada centralmente y recibir notificaciones cuando sea su turno.

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