I många delar av världen fortsätter utbudet av covid-19-vacciner att släpa efter efterfrågan. Medan de flesta vacciner är utformade som en tvådosregim, har vissa länder, som Kanada, prioriterat att vaccinera så många människor som möjligt med en enda dos innan de ger ut ytterligare en dos.

I Kaos , forskare från Frankfurt School of Finance and Management och University of California, Los Angeles illustrerar de förhållanden under vilka en "prima first"-vaccinkampanj är mest effektiv för att stoppa spridningen av COVID-19-viruset.

Den främsta första kampanjen föreslår inte att människor bara ska få en dos av vaccinet. Istället betonar den att vaccinera ett stort antal människor så snabbt som möjligt och sedan dubbla tillbaka för att ge ut andra doser. Som jämförelse prioriterar vaccinkampanjen "prime boost" att helt vaccinera färre personer.

Immunologiskt sett är prime boost-scenariot alltid överlägset. Men under utbudsbegränsningar kan fördelarna med att vaccinera dubbelt så många människor uppväga fördelarna med en dubbel dos.

Forskarna simulerade överföringen av covid-19 med en mottaglig, exponerad, infekterad, återhämtad, avliden modell. Vart och ett av dessa sjukdomstillstånd är förknippat med ett fack som innehåller enskilda personer. Övergångar mellan avdelningar beror på sjukdomsparametrar som virusöverföring.

Varje fack är vidare uppdelat för att ta hänsyn till ovaccinerade, delvis vaccinerade och helt vaccinerade individer. Forskarna mätte hur varje vaccingrupp jämfört med de andra under olika förhållanden.

"Vi har denna enorma grad av osäkerhet om parametrarna för covid-19", säger författaren Jan Nagler. "Vi erkänner att vi inte känner till dessa exakta värden, så vi provar över hela parameterutrymmet. Vi ger en bra uppfattning om när prime first-kampanjer är bättre när det gäller att rädda liv än prime boost-vaccination."

Teamet fann att vaccinets avtagande hastighet var en avgörande faktor i beslutet. Om avtagande eller minskning av vaccinets effektivitet är för stark efter en enstaka dos är strategin för dubbeldosvaccinering ofta det bättre alternativet.

Vaccinstrategin vänder dock om den avtagande takten efter en enstaka dos mer liknar den avtagande takten efter en dubbel dos.

"Våra resultat tyder på att bättre uppskattningar av immunitetsavtagande hastigheter är viktiga för att avgöra om prime first-protokollen är effektivare än prime boost-vaccination", säger författaren Lucas Böttcher.

När forskarvärlden samlar in mer data om COVID-19-vaccinationer hoppas forskarna att denna modell kommer att bli mer informativ för folkhälsoexperter och politiker som måste besluta sig för eller emot ett visst vaccinationsprotokoll.