Russian Journal of Infection and ImmunityRussian Journal of Infection and ImmunityИнфекция и иммунитет2220-76192313-7398SPb RAACI1753110.15789/2220-7619-MOC-17531ORIGINAL ARTICLESОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИResearch ArticleMonitoring of coronavirus infection in the kyrgyz populationМониторинг коронавирусной инфекции в киргизской популяцииPopovaA. Yu.ПоповаА. Ю.
Russian Federation

DSc (Medicine), Professor, Head of the Federal Service for Surveillance of Consumer Rights Protection and Human Wellbeing

д.м.н., профессор, руководитель

depart@gsen.ruSmirnovVyacheslav S.СмирновВячеслав Сергеевич
Russian Federation

DSc (Medicine), Professor, Leading Researcher, Laboratory of Molecular Immunology

д.м.н., профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории молекулярной иммунологии

vssmi@mail.ruKasymovO. T.КасымовО. T.
Kyrgyzstan

DSc (Medicine), Рrofessor, Director

д.м.н., профессор, директор

vssmi@mail.ruEgorovaS. S.ЕгороваС. С.
Russian Federation

DSc (Medicine), Deputy Director for Innovation

д.м.н., зам. директора по инновациям

vssmi@mail.ruNurmatovZ. S.НурматовЗ. Ш.
Kyrgyzstan

DSc (Medicine), Head

д.м.н., руководитель

vssmi@mail.ruDrozdI. V.ДроздИ. В.
Russian Federation

PhD (Biology), Head of the Central Clinical Diagnostic Laboratory

к.б.н., зав. центральной клинико-диагностической лабораторией

vssmi@mail.ruMilichkinaA. M.МиличкинаА. M.
Russian Federation

PhD (Medicine), Head Physician of the Medical Center

к.м.н., главный врач медицинского центра

vssmi@mail.ruSmolenskyV Yu.СмоленскийВ. Ю.
Russian Federation

Deputy Head

зам. руководителя

vssmi@mail.ruNuridinovaZ. N.НуридиновнаЖ. Н.
Kyrgyzstan

Researcher

научный сотрудник

vssmi@mail.ruIvanovV. A.ИвановВ. A.
Russian Federation

IT analyst

IT-аналитик

vssmi@mail.ruSattarovaG. Z.СаттароваГ. З.
Kyrgyzstan

Researcher

научный сотрудник

vssmi@mail.ruRamsayE. S.РэмзиЭ. C.
Russian Federation

Science Analyst

научный аналитик

vssmi@mail.ruDzhangazievB. I.ДжангазиевБ. И.
Kyrgyzstan

Deputy Minister of Health for Digital Development

зам. министра здравоохранения по цифровому развитию

vssmi@mail.ruZuevaE. V.ЗуеваЕ. В.
Russian Federation

PhD (Biology), Senior Researcher, Laboratory of Molecular Immunology

к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории молекулярной иммунологии

vssmi@mail.ruArabiyU. U.АрабийУ. У.
Kyrgyzstan

Monitoring and Evaluation Specialist

специалист по мониторингу и оценке

vssmi@mail.ruDrobyshevskayaV. G.ДробышевскаяВ. Г.

Doctor of Clinical Laboratory Diagnostics

врач клинической лабораторной диагностики

vssmi@mail.ruZhimbaevaO. B.ЖимбаеваО. Б.
Russian Federation

Physician, Central Clinical Diagnostic Laboratory of the Medical Center

врач Центральной клинико-диагностической лаборатории Медицинского центра

damaoyuna@rambler.ruRazumovskayaA. P.РазумовскаяА. П.
Russian Federation

Doctor of Clinical Laboratory Diagnostics, Central Clinical Diagnostic Laboratory of the Medical Center

врач клинической лабораторной диагностики Центральной клинико-диагностической лаборатории Медицинского центра

vssmi@mail.ruTotolianA. A.ТотолянА. A.
Russian Federation

RAS Full Member, DSc (Medicine), Professor, Director

д.м.н., профессор, академик РАН, директор

vssmi@mail.ruFederal Service for Surveillance on Consumer Rights Protection and Human WellbeingФедеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человекаSt. Petersburg Pasteur InstituteФБУН НИИ эпидемиологии и микробиологии имени ПастераNational Institute of Public HealthНПО «Профилактическая медицина» Министерства здравоохранения и социального развитияNational Institute of Public Health, Kyrgyz Ministry of HealthНПО «Профилактическая медицина» Министерства здравоохранения и социального развитияKyrgyz Ministry of HealthМинистерство здравоохранения и социального развитияNational Center for ImmunoprophylaxisНациональный центр иммунопрофилактики Министерства здравоохранения и социального развития2112202325122023136108911081411202302122023Copyright ©; 2023, Popova A.Y., Smirnov V.S., Kasymov O.T., Egorova S.S., Nurmatov Z.S., Drozd I.V., Milichkina A.M., Smolensky V.Y., Nuridinova Z.N., Ivanov V.A., Sattarova G.Z., Ramsay E.S., Dzhangaziev B.I., Zueva E.V., Arabiy U.U., Drobyshevskaya V.G., Zhimbaeva O.B., Razumovskaya A.P., Totolian A.A.Copyright ©; 2023, Попова А.Ю., Смирнов В.С., Касымов О.T., Егорова С.С., Нурматов З.Ш., Дрозд И.В., Миличкина А.M., Смоленский В.Ю., Нуридиновна Ж.Н., Иванов В.A., Саттарова Г.З., Рэмзи Э.C., Джангазиев Б.И., Зуева Е.В., Арабий У.У., Дробышевская В.Г., Жимбаева О.Б., Разумовская А.П., Тотолян А.A.2023Popova A.Y., Smirnov V.S., Kasymov O.T., Egorova S.S., Nurmatov Z.S., Drozd I.V., Milichkina A.M., Smolensky V.Y., Nuridinova Z.N., Ivanov V.A., Sattarova G.Z., Ramsay E.S., Dzhangaziev B.I., Zueva E.V., Arabiy U.U., Drobyshevskaya V.G., Zhimbaeva O.B., Razumovskaya A.P., Totolian A.A.Попова А.Ю., Смирнов В.С., Касымов О.T., Егорова С.С., Нурматов З.Ш., Дрозд И.В., Миличкина А.M., Смоленский В.Ю., Нуридиновна Ж.Н., Иванов В.A., Саттарова Г.З., Рэмзи Э.C., Джангазиев Б.И., Зуева Е.В., Арабий У.У., Дробышевская В.Г., Жимбаева О.Б., Разумовская А.П., Тотолян А.A.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://iimmun.ru/iimm/article/view/17531

Purpose of the study: to study the dynamics of developing herd immunity against SARS-CoV-2 in the population of the Republic of Kyrgyzstan during COVID-19. Materials and methods. The work was carried out using the methodology for assessing population immunity developed by Rospotrebnadzor (Russia) as well as the Ministry of Health (Kypgyzstan) and the St. Petersburg Pasteur Institute. The selection of participants was carried out by questionnaire using a cloud (Internet server) service. To monitor population immunity, a cohort of 2421 subjects was formed, who participated in all stages of seromonitoring. Volunteers were randomized according to age groups (1–17, 18–29, 30–39, 40–49, 50–59, 60–69, 70+ years), regional and professional factors. Antibodies (Abs) against SARS-CoV-2 nucleocapsid (Nc) and the receptor binding domain (RBD) of S-glycoprotein were determined by qualitative and quantitative methods. The study was carried out in 3 stages according to a single scheme: 1st stage — 06/28–07/03/2021, 2nd — 21–25/02/2022 and 3rd — 31/10–04/11/2022. Since 2021, Kyrgyzstan has been vaccinating the population against SARS-CoV-2 mainly using inactivated whole-virion vaccines. Results. Population immunity against SARS-CoV-2 was predominantly accounted for by both Ab types (Nc+RBD+). By the 3rd stage, the percentage of such persons reached 99.2%, Nc–RBD– volunteers — up to 0.8%. At the 1st stage, middle-aged people dominated, but age differences were leveled out by the 2nd stage. The greatest impact on seroprevalence was found among medical workers, the smallest — among businessmen and industrial workers. Populational vaccination significantly impacted on the state of herd immunity that reached 25% by the 3rd stage. The refusals of the population in Kyrgyz Republic from vaccination noted at the 2nd and especially 3rd stages did not significantly affect level of herd immunity, which could probably be associated with asymptomatic cases of COVID-19, against which primary vaccination had a booster effect. Conclusion. The dynamics of population humoral immunity against SARS-CoV-2 included a number of changes in the level of circulating antibodies (Nc, RBD), caused by both primary infection and vaccination. The herd immunity formed in population of Kyrgyzstan allowed to reduce the incidence of COVID-19 to almost sporadic level.

Цель исследования: изучить динамику формирования популяционного иммунитета к SARS-CoV-2 у населения Республики Кыргызстан на фоне COVID-19. Материалы и методы. Работа проведена по методике оценки популяционного иммунитета, разработанной Роспотребнадзором (Россия) и Министерством здравоохранения (Кыргызстан) и Санкт-Петербургским институтом им Пастера. Подбор участников осуществлялся анкетным опросом с использованием облачного (Интернет-сервера) сервиса. Для мониторинга популяционного иммунитета сформирована когорта из 2421 человек, участвовавшая во всех этапах серомониторинга. Добровольцы были рандомизированы по возрастным группам (1–17, 18–29, 30–39, 40–49, 50–59, 60–69, 70+ лет), региональным и профессиональным факторам. Антитела (Abs) к нуклеокапсиду (Nc) и рецептор-связывающему домену (RBD) S-гликопротеина определяли качественным и количественным методами, Исследование проводилось в 3 этапа по единой схеме: I этап — 28.06–03.07.2021 г., II этап — 21–25.02.2022 г. и III этап — 31.10–04.11.2022 г. С 2021 г. в Кырзызстане проводили вакцинацию населения против SARS-CoV-2 преимущественно инактивированными цельновирионными вакцинами. Результаты. Популяционный иммунитет населения к SARS-CoV-CoV-2 преимущественно был обусловлен обоими Abs (Nc+RBD+). К III этапу доля таких лиц достигла 99,2%, доля Nc–RBD– волонтеров до 0,8%. На I этапе доминировали лица среднего возраста, однако возрастные различия нивелировались ко II этапу. Наибольшее влияние на серопревалентность выявлено среди медицинских работников, наименьшее — среди бизнесменов и промышленных рабочих. Значимое влияние на состояние популяционного иммунитета оказала вакцинация населения, охват которой к III этапу достиг 25%. Отмеченные на II и особенно III этапе отказы населения от вакцинации существенно не повлияли на уровень популяционного иммунитета, что, вероятно, могло быть связано с бессимптомными случаями COVID-19, на фоне которой первичная вакцинация оказывала бустерный эффект. Заключение. Динамика популяционного гуморального иммунитета к SARS-CoV-2 включала в себя ряд изменений уровней циркулирующих антител (Nc, RBD), обусловленных как первичной инфекцией, так и вакцинацией. Сформированный популяционный иммунитет населения Кыргызстана позволил снизить заболеваемость практически до спорадического уровня.

Kyrgyz RepublicpopulationSARS-CoV-2COVID-19seromonitoringherd immunityantibodiesnucleocapsidreceptor binding domainvaccinationhybrid immunityКыргызская РеспубликанаселениеSARS-CoV-2COVID-19серомониторингколлективный иммунитетантителануклеокапсидрецептор-связывающий доменвакцинациягибридный иммунитетAboura S. The influence of climate factors and government interventions on the Covid-19 pandemic: evidence from 134 countries. Environ. Res., 2022, vol. 208: 112484. doi: 10.1016/j.envres.2021.112484About Kyrgyz Republic. URL: https://invest.gov.kg/ru/general-information/ (17.04.2023)ACTIV-3/TICO Study Group; Rogers A.J., Wentworth D., Phillips A., Shaw-Saliba K., Dewar R.L., Aggarwal N.R., Babiker A.G., Chang W., Dharan N.J., Davey V.J., Higgs E.S., Gerry N., Ginde A.A., Hayanga J.W.A., Highbarger H., Highbarger J.L., Jain M.K., Kan V., Kim K., Lallemand P., Leshnower B.G., Lutaakome J.K., Matthews G., Mourad A., Mylonakis E., Natarajan V., Padilla M.L., Pandit L.M., Paredes R., Pett S., Ramachandruni S., Rehman M.T., Sherman B.T., Files D.C., Brown S.M., Matthay M.A., Thompson B.T., Neaton J.D., Lane H.C., Lundgren J.D. The association of baseline plasma SARS-CoV-2 nucleocapsid antigen level and outcomes in patients hospitalized with COVID-19. Ann. Intern. Med., 2022, vol. 175, no. 10, pp. 1401–1410. doi: 10.7326/M22-0924Agresti A., Coull B.A. Approximate is better than “exact” for interval estimation of binomial proportions. Am. Stat., 1998, vol. 52, pp. 119–126.Ali H., Alahmad B., Al-Shammari A.A., Alterki A., Hammad M., Cherian P., Alkhairi I., Sindhu S., Thanaraj T.A., Mohammad A., Alghanim G., Deverajan S., Ahmad R., El-Shazly S, Dashti A.A., Shehab M., Al-Sabah S., Alkandari A., Abubaker J., Abu-Farha M., Al-Mulla F. Previous COVID-19 infection and antibody levels after vaccination. Front. Public Health, 2021, vol. 9: 778243. doi: 10.3389/fpubh.2021.778243Bhattacharya M., Sharma A.R., Dhama K., Agoramoorthy G., Chakraborty C. Hybrid immunity against COVID-19 in different countries with a special emphasis on the Indian scenario during the Omicron period. Int. Immunopharmacol., 2022, vol. 108: 108766. doi: 10.1016/j.intimp.2022.108766Carrillo J., Izquierdo-Useros N., Ávila-Nieto C., Pradenas E., Clotet B., Blanco J. Humoral immune responses and neutralizing antibodies against SARS-CoV-2; implications in pathogenesis and protective immunity. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2021, vol. 538, pp. 187–191. doi: 10.1016/j.bbrc.2020.10.108Chuveleva N.N. Kyrgyzstan. Economic and geographical position. Natural conditions and resources. Educational portal “Reference book”. URL: https://spravochnick.ru/geografiya/kirgiziya_ekonomiko-geograficheskoe_polozhenie_prirodnye_usloviya_ i_resursy (17.04.2023)Coronavirus COVID-19. URL: https://news.mail.ru/story/incident/coronavirus/stat/world (17.04.2023)Coronavirus in Kyrgyzstan. URL: https://coronavirus-control.ru/coronavirus-kyrgyzstan (17.04.2023)Crotty S. Hybrid immunity: COVID-19 vaccine responses provide insights into how the immune system perceives threats. Science, 2021, vol. 372, no. 6549, pp. 1392–1393. doi 10.1126/science.abj2258Dzushupov K., Don Lucero-Prisno E., Vishnyakov D., Lin X., Ahmadi A. COVID-19 in Kyrgyzstan: navigating a way out. Review J. Glob. Health., 2021, vol. 11: 03020. doi: 10.7189/jogh.11.03020Fernandes E.R., Taminato M., Apostolico J.S., Gabrielonni M.C., Lunardelli V.A., Maricato J.T., Andersen M.L., Tufik S., Rosa D.S. Robust specific RBD responses and neutralizing antibodies after ChAdOx1 nCoV-19 and CoronaVac vaccination in SARS-CoV-2-seropositive individuals. J. Allergy Clin. Immunol. Glob., 2023, vol. 2, no. 2: 100083. doi: 10.1016/j.jacig.2023.100083Haque A., Pant A.B. Mitigating Covid-19 in the face of emerging virus variants, breakthrough infections and vaccine hesitancy. J. Autoimmun., 2022, vol. 127: 102792. doi: 10.1016/j.jaut.2021.102792Johansson M.A., Quandelacy T.M., Kada S., Prasad P.V., Steele M., Brooks J.T., Slayton R.B., Biggerstaff M., Butler J.C. SARS-CoV-2 transmission from people without COVID-19 symptoms. JAMA Netw. Open., 2021, vol. 4, no. 1: e2035057. doi: 10.1001/jamanetworkopen.2020.35057Jung J., Kim S.K., Lee Y., Park S., Lim Y.J., Kim E.O., Kim S.H. Rates of COVID-19 infection among healthcare workers in designated COVID-19 wards and general wards. J. Korean Med. Sci., 2022, vol. 37, no. 43: e308. doi: 10.3346/jkms.2022.37.e308Khandker S.S., Godman B., Jawad M.I., Meghla B.A., Tisha T.A., Khondoker M.U., Haq M.A., Charan J., Talukder A.A., Azmuda N., Sharmin S., Jamiruddin M.R., Haque M., Adnan N. A systematic review on COVID-19 vaccine strategies, their effectiveness, and issues. Vaccines (Basel), 2021, vol. 9, no. 12: 1387. doi: 10.3390/vaccines9121387Kyrgyzstan Population 2023. URL: https://worldpopulationreview.com/countries/kyrgyzstan-population (17.04.2023)Li M., Wang H., Tian L., Pang Z., Yang Q., Huang T., Fan J., Song L., Tong Y., Fan H. COVID-19 vaccine development: milestones, lessons and prospects. Signal Transduct. Target. Ther., 2022, vol. 7, no. 1: 146. doi: 10.1038/s41392-022-00996-yMatz M., Allemani C., van Tongeren M., Nafilyan V., Rhodes S., van Veldhoven K., Pembrey L., Coleman M.P., Pearce N. Excess mortality among essential workers in England and Wales during the COVID-19 pandemic. J. Epidemiol. Community Health., 2022, vol. 76, no. 7, pp. 660–666. doi: 10.1136/jech-2022-218786Mittal A., Khattri A., Verma V. Structural and antigenic variations in the spike protein of emerging SARS-CoV-2 variants. PLoS Pathol., 2022, vol. 18, no. 2: e1010260. doi: 10.1371/journal.ppat.1010260Moreira R.A., Guzman H.V., Boopathi S., Baker J.L., Poma A.B. Characterization of structural and energetic differences between conformations of the SARS-CoV-2 spike protein. Materials (Basel), 2020, vol. 13, no. 23: 5362. doi: 10.3390/ma13235362National Statistical Committee of the Kyrgyz Republic. Population. URL: https://www.stat.kg/ru/statistics/naselenie (17.04.2023)Nordström P., Ballin M., Nordström A. Risk of SARS-CoV-2 reinfection and COVID-19 hospitalisation in individuals with natural and hybrid immunity: a retrospective, total population cohort study in Sweden. Lancet Infect. Dis., 2022, vol. 22, no. 6, pp. 781–790. doi: 10.1016/S1473-3099(22)00143-8Paces J., Strizova Z., Smrz D., Cerny J. COVID-19 and the immune system. Physiol. Res., 2020, vol. 69, no. 3, pp. 379–388. doi: 10.33549/physiolres.934492Popova A.Yu., Kasymov O.T., Smolenski V.Y., Smirnov V.S., Egorova S.A., Nurmatov Z.S., Milichkina A.M., Suranbaeva G.S., Kuchuk T.E., Khamitova I.V., Zueva E.V., Ivanov V.A., Nuridinova Z.N., Derkenbaeva A.A., Drobyshevskaya V.G., Sattarova G.Z., Kaliev M.T., Gubanova A.V., Zhimbaeva O.B., Razumovskaya A.P., Verbov V.N., Likhachev I.V., Krasnov A.V., Totolian A.A. SARS-CoV-2 herd immunity of the Kyrgyz population in 2021. Med. Microbiol. Immunol., 2022, vol. 211, no. 4, pp. 195–210. doi: 10.1007/s00430-022-00744-7Popova A.Yu., Totolian A.A. Methodology for assessing herd immunity to the SARS-CoV-2 virus in the context of the COVID-19 andemic. Russian Journal of Infection and Immunity, 2021, vol. 11, no. 4, pp. 609–616. doi: 10.15789/2220-7619-MFA-1770Population of Kyrgyzstan. URL: https://countrymeters.info/ru/Kyrgyzstan (17.04.2023)Primorac D., Vrdoljak K., Brlek P., Pavelić E., Molnar V., Matišić V., Erceg Ivkošić I., Parčina M. Adaptive Immune Responses and Immunity to SARS-CoV-2. Front. Immunol., 2022, vol. 13: 848582. doi: 10.3389/fimmu.2022.848582Ravindra K., Malik V.S., Padhi B.K., Goel S., Gupta M. Asymptomatic infection and transmission of COVID-19 among clusters: systematic review and meta-analysis. Public Health., 2022, vol. 203, pp. 100–109. doi: 10.1016/j.puhe.2021.12.003Sette A., Crotty S. Adaptive immunity to SARS-CoV-2 and COVID-19. Cell, 2021, vol. 184, no. 4, pp. 861–880. doi: 10.1016/j.cell.2021.01.007Significant Difference Calculator (z-test). RADAR Research Company. 2020. URL: https://radar-research.ru/ software/z-test_calculator (07.10.2021)Stokel-Walker C. What we know about COVID-19 reinfection so far. BMJ, 2021, vol. 372: 99. doi: 10.1136/bmj.n99Totolian A.A., Smirnov V.S., Krasnov A.A., Ramsay E.S., Dedkov V.G., Popova A.Y. COVID-19 case numbers as a function of regional testing strategy, vaccination coverage, and vaccine type. Viruses, 2023, vol. 15: 2181. doi:10.3390/v15112181Wald A., Wolfowitz J. Confidence limits for continuous distribution functions. Ann. Math. Stat., 1939, vol. 10, no. 2, pp. 105–118.Wang H., Zhang Y., Huang B., Deng W., Quan Y., Wang W., Xu W., Zhao Y., Li N., Zhang J., Liang H., Bao L., Xu Y., Ding L., Zhou W., Gao H., Liu J., Niu P., Zhao L., Zhen W., Fu H., Yu S., Zhang Z., Xu G., Li C., Lou Z., Xu M., Qin C., Wu G., Gao G.F., Tan W., Yang X. Development of an inactivated vaccine candidate, BBIBP-CorV, with potent protection against SARS-CoV-2. Cell, 2020, vol. 182, no. 3, pp.713–721.e9. doi: 10.1016/j.cell.2020.06.008Wang J., Kaperak C., Sato T., Sakuraba A. COVID-19 reinfection: a rapid systematic review of case reports and case series. J. Investig. Med., 2021, vol. 69, pp. 1253–1255. doi: 10.1136/jim-2021-001853Wheeler S.E., Shurin G.V., Yost M., Anderson A., Pinto L., Wells A., Shurin M.R. Differential antibody response to mRNA COVID-19 vaccines in healthy subjects. Microbiol. Spectr., 2021, vol. 9, no. 1: e0034121. doi: 10.1128/Spectrum.00341-21Yadav R., Chaudhary J.K., Jain N., Chaudhary P.K., Khanra S., Dhamija P., Sharma A., Kumar A., Handu S. Role of structural and non-structural proteins and therapeutic targets of SARS-CoV-2 for COVID-19. Cells, 2021, vol. 10, no. 4: 821. doi: 10.3390/cells10040821Zhang Y., Zeng G., Pan H., Li C., Hu Y., Chu K., Han W., Chen Z., Tang R., Yin W., Chen X., Hu Y., Liu X., Jiang C., Li J., Yang M., Song Y., Wang X., Gao Q, Zhu F. Safety, tolerability, and immunogenicity of an inactivated SARS-CoV-2 vaccine in healthy adults aged 18–59 years: a randomised, double-blind, placebo-controlled, phase 1/2 clinical trial. Lancet Infect. Dis., 2021, vol. 21, no. 2, pp. 181–192. doi: 10.1016/S1473-3099(20)30843-4Zheng J., Deng Y., Zhao Z., Mao B., Lu M., Lin Y, Huang A. Characterization of SARS-CoV-2-specific humoral immunity and its potential applications and therapeutic prospects. Cell. Mol. Immunol. 2022, vol. 19, no. 2, pp. 150–157. doi: 10.1038/s41423-021-00774-w