Mortality due to COVID-19 during the vaccination plan against the SARS-CoV-2 virus in Cali, Colombia.

Dear Editor:

The behavior of the COVID-19 pandemic during the three peaks registered in Cali has been heterogeneous, and the severity of infections and deaths has varied over time (Figure 1). Cali, with 2.2 million inhabitants, is the third most populated city in Colombia ; as of November 21, 2021, it has recorded 285 thousand confirmed cases and 7,474 deaths due to the infection . The vaccination plan against SARS-CoV-2, which was started in February, has immunized 1.54 million people in Cali .

Figure 1

Cali, Colombia. Mortality due to COVID-19 during the development of the national vaccination plan between April 2020 and November 2021. Monthly moving average. The first peak began on June 7 and ended on August 13, 2020. The second peak began on December 13, 2020; and ended on February 3, 2021. The third peak began on March 25 and ended on August 8, 2021; it was the deadliest and caused half of the deaths of the entire pandemic in Cali.

As in the rest of the country, the development of the vaccination plan in Cali coincided with the third peak of the pandemic, the most lethal and prolonged; as well as with multiple social mobilizations of hundreds of protesters who crowded the streets, between May and June 2021, protesting against an unpopular tax reform enacted by the national government. In Cali, the vaccination plan was also affected by lack of access to health services and vaccination points due to blockages registered in different zones of the city. At the end of the third peak, the country faced difficulties in continuing with the vaccination plan due to barriers to accessing vaccines in the international market.

In accordance with the national mandate, all SARS-CoV-2 virus infections diagnosed in the country's private and state laboratories must be notified to the Public Health Secretaries. In case of doubt, the territorial entity, the municipality of Cali in our case, analyzed each of the deaths and determined which ones were caused by COVID-19. From February to November 2021, city laboratories reported 139,972 SARS-CoV-2 infections and 3,312 deaths for COVID-19. This figure corresponds to 64% of the deaths that occurred in Cali during the pandemic. 82.5% of infections and 89.1% of deaths occurred in persons with incomplete vaccination schemes or unvaccinated people.

As it has been reported in other countries, the effectiveness of vaccines to prevent deaths from COVID-19 is variable and lower than that observed in clinical trials . The effectiveness of vaccines against SARS-CoV-2 was estimated with the hazard ratio (HR) using a Cox proportional hazards model considering as a predictor covariate the vaccination status of each individual in different times. Changes in HR associated with partial immunization (≥14 days after receiving the first dose and before receiving the second dose) and complete immunization (≥14 days after receiving the second dose), further adjusting for age, sex, presence of comorbidities and vaccination week.

Mortality from COVID-19 in the city of Cali changed / dropped from a daily average of 15 deaths in November 2020 to 3 in November 2021. The risk of dying was higher in the unvaccinated, in men compared with women (HR: 1.96, CI 95%: 1.83-2.10), and in people with comorbidities (HR: 2.74, 95% CI: 2.55-2.94). An 8% increase for each year of age was evident. Of special interest was to observe variations according to the type of vaccine Table 1.

Table 1

Cali, Colombia. Effectiveness of vaccines against SARS-CoV-2

Variable		HR	CI (95%)	Effectiveness %	CI (95%)
Vaccine	Not vaccined	1
	AstraZeneca	0.40	0.30-0.53	59.7	48.3-71.1
	Coronavac	0.38	0.29-0.49	62.4	52.6-72.3
	Jannsen	0.11	0.05-0.25	89.1	80.2-98.0
	Moderna	0.02	0.01-0.09	97.8	94.8-100.8
	Pfizer	0.26	0.19-0.35	74.4	66.3-82.6
Vaccination status	Not vaccined	1
	Complete immunization	0.12	0.07-0.20
Vaccination week	Weeks since the beginning of the plan	0.99	0.98-0.99
Sex	Female	1
	Male	1.96	1.83-2.10
Age	Years	1.08	1.07-1.08
Comorbidity	Absent	1
	Present	2.74	2.55-2.94

Adjusting for vaccination status, age, sex, presence of comorbidities and vaccination week. CI: confidence interval.

Effectiveness of each vaccine (EV)= 1-HR, where HR is the exponential of the coefficient associated with the vaccine in the previously adjusted model. The confidence intervals of EV were estimated using the delta method .

Although vaccines against the SARS-CoV-2 virus showed 100% efficacy to prevent death, and 85-90% for severe disease in clinical trials , the effectiveness reported in the real world has been lower . Table 1 shows that in Cali, the effectiveness to prevent death from COVID-19 was lower than that reported in clinical trials; in addition, it showed variations according to the type of vaccine that was administered: 60% for AstraZeneca, 62% for CoronaVac, 89% for Janssen, 98% for Moderna, and 74% for Pfizer. Part of this variability may be due to the availability of vaccines and failures in compliance with the established times to adequately complete the vaccination schedule, as well as the capacities to develop the vaccination plan.

The conditions described in Cali and Colombia during the third peak could have favored the appearance of more contagious variants of the SARS-CoV-2 virus, but which could be controlled by current vaccines, probably because they evolved in an unvaccinated population . The a priori reasoning is that those who have been vaccinated and/or have recovered favor the appearance of herd immunity. The ones who die increase the percentage of vaccinated people, by reducing the unvaccinated population. However, the equation is more complex because unvaccinated groups can be reservoirs for the appearance of new variants that have evolved in the vaccinated population, and that be resistant to current vaccines, making those already vaccinated susceptible again.

In this globalized and interconnected world, herd immunity cannot be considered for isolated populations. There are differences in the variants between countries. While in Colombia, as of November 2021, the DELTA variant was the dominant one ; in South Africa, a country with low vaccination coverage, it has emerged the OMICRON variant with 26 new mutations . It is urgent to accelerate the rate of vaccination to stop the chain of transmission and reduce the probability of the appearance of new variants. Further studies are required to determine in other regions the effectiveness of the various vaccines used in Colombia, considering the level of adherence and access to them.

Señor Editor:

El comportamiento de la pandemia de COVID-19 durante los tres picos registrados en Cali ha sido heterogéneo y la severidad de los contagios y decesos ha variado durante el tiempo (Figura 1). Cali con 2.2 millones de habitantes es la tercera ciudad mas poblada de Colombia , registra a la fecha (21-11-21) 285 mil casos confirmados y 7,474 muertes por la infección . El plan de vacunación contra el SARS-CoV2 iniciado en febrero de 2021, ha inmunizado en Cali 1.54 millones de personas .

Figura 1

Cali, Colombia. Mortalidad por COVID-19 durante el desarrollo del plan nacional de vacunación entre abril 2020 y noviembre 2021. Promedio móvil mensual. El primer pico, empezó el 7 de junio y terminó el 13 de agosto, 2020. El segundo pico inició el 13 de diciembre, 2020 y terminó el 3 de febrero, 2021. El tercero pico comenzó el 25 de marzo y finalizó el 8 de agosto, 2021, fue el más letal y ocasiónó la mitad de las muertes de toda la pandemia en Cali.

Al igual que en el resto del país, el desarrollo del plan de vacunación en Cali coincidió con el tercer pico de la pandemia, el más prolongado y de mayor mortalidad; así, como con múltiples movilizaciones sociales de cientos de manifestantes agolpados en las calles entre mayo y junio del 2021, en protesta a una reforma tributaria impopular promulgada por el gobierno nacional. En Cali el plan de vacunación también se afectó por falta de acceso a servicios de salud y puntos de vacunación por bloqueos registrados en diferentes territorios de la ciudad. Al final del tercer pico, el país afrontó dificultades para continuar con el plan de vacunación por barreras al acceso de biológicos en el mercado internacional.

De acuerdo con el mandato nacional, todas las infecciones del virus SARS-CoV2 diagnosticadas en los laboratorios privados y publicos del país deben ser notificadas a las Secretarias de Salud Pública. En caso de duda, el ente territorial, municipio de Cali en nuestro caso, analizó cada una de las muertes y determinó cuáles fueron ocasionadas por el COVID-19. Desde febrero a noviembre del 2021 los laboratorios de la ciudad notificaron 139,972 infecciones por SARS-CoV2 y 3,312 muertes por COVID-19. Esta cifra corresponde al 64% de las defunciones ocurridas en Cali durante la pandemia. El 82.5% de las infecciones y 89.1% de las muertes ocurrieron en personas no vacunadas o con esquema incompleto.

Como ha sido reportado en otros países, la efectividad de las vacunas para prevenir la muerte por COVID-19 es variable e inferior a la observada en los ensayos clínicos . La efectividad de las vacunas contra el SARS-CoV2 se estimó con la razón de riesgos (HR, por su sigla en inglés “Hazard Ratio”) mediante un modelo de riesgos proporcionales de Cox considerando como covariable predictora el estado de vacunación de cada individuo en distintos momentos. Cambios en el HR asociado con inmunización parcial (≥14 días después de recibir la primera dosis y antes de recibir la segunda dosis) e inmunización completa (≥14 días después de recibir la segunda dosis), ajustando adicionalmente por edad, sexo, presencia de comorbilidades y semana de vacunación.

La mortalidad por COVID de la ciudad de Cali pasó de un promedio diario de 15 muertes en noviembre de 2020 a 3 en noviembre de 2021. El riesgo de morir fue mayor en los no vacunados, en hombres que en mujeres (HR: 1.96, IC 95%: 1.83-2.10) y en personas con comorbilidades (HR: 2.74, IC 95%: 2.55-2.94). Un aumento del 8% por cada año de edad fue evidente. De especial interés fue observar variaciones de acuerdo con el tipo de vacuna (Tabla 1).

Tabla 1

Efectividad de las vacunas contra el SARS-CoV2. Cali, Colombia.

Variable		HR	IC (95%)	Efectividad %	IC (95%)
Tipo de vacuna	No vacunados	1
	AstraZeneca®	0.40	(0.30-0.53)	59.7	(48.3-71.1)
	Coronavac®	0.38	(0.29-0.49)	62.4	(52.6-72.3)
	Jannsen®	0.11	(0.05-0.25)	89.1	(80.2-98.0)
	Moderna®	0.02	(0.01-0.09)	97.8	(94.8-100.8)
	Pfizer®	0.26	(0.19-0.35)	74.4	(66.3-82.6)
Estado vacunación	No vacunados	1
	Inmunización completa	0.12	(0.07-0.20)
Semana de vacunación	Semanas desde inicio del plan	0.99	(0.98-0.99)
Sexo	Mujeres	1
	Hombres	1.96	(1.83-2.10)
Edad	Años	1.08	(1.07-1.08)
Comorbilidad	Ausente	1
	Presente	2.74	(2.55-2.94)

Ajustando por estado de vacunación, edad, sexo, presencia de comorbilidades y semana de vacunación.

Efectividad de cada vacuna (EV) = 1 - HR, donde HR es el exponencial del coeficiente asociado a la vacuna en el modelo ajustado previamente. Los intervalos de confianza de la EV fueron estimados usando el método delta .

Aunque en ensayos clínicos, las vacunas contra el virus SARS-CoV2 mostraron eficacia del 100% para prevenir muerte y 85-90% para enfermedad severa , la efectividad observada en el mundo real, ha sido reportada mas baja . La Tabla 1 muestra que en Cali la efectividad para prevenir la muerte por COVID-19 fue mas baja que la reportada en los ensayos clínico y mostró variaciones según el tipo de biológioco administrado: 60% para Astrazéneca®, 62% Coronavac®, 89% Janssen®, 98% para Moderna® y 74% Pfizer®. Parte de esa variabilidad puede deberse a la disponibilidad de vacunas y fallas en cumplimiento de los tiempos establecidos para completar adecuadamente el esquema de vacunación, así como a las capacidades para desarrollar el plan vacunal.

Las condiciones descritas en Cali y en Colombia durante el tercer pico pudieron haber favorecido la aparición de variantes más contagiosas del virus SARS-CoV2 pero que pudieron ser controladas por las medidas de bioseguridad y el uso de las vacunas actuales, probablemente porque evolucionaron en población no vacunada . El razonamiento a priori es que vacunados y recuperados favorecen la aparición de la inmunidad colectiva. Los que mueren aumentan el porcentaje de vacunados al reducir la población de no vacunados. Sin embargo, la ecuación es más compleja, porque los grupos de no vacunados pueden ser reservorios para la aparición de nuevas variantes que hayan evolucionado en población vacunada y que sean resistentes a las vacunas actuales, volviendo susceptibles de nuevo a los ya vacunados.

En este mundo globalizado e interconectado la inmunidad colectiva no se puede considerar para poblaciones aisladas. Existen diferencias en las variantes entre países, mientras en Colombia la variante de preocupación en noviembre de 2021 es la DELTA ; en Sudafrica, un país con baja cobertura de vacunación ha emergido la variante de preocupación OMICRON con 24 nuevas mutaciones en la proteína de la espiga . Es urgente acelerar el ritmo de vacunación así como mantener el distanciamiento social y uso del tapabocas para detener la cadena de transmisión y disminuir la probabilidad de aparición de variantes. Se requieren estudios posteriores para determinar en otras regiones la efectividad de las diversas vacunas utilizadas en Colombia teniendo en cuenta el nivel de adherencia y el acceso al biológico.