Epidemiological dynamic modeling of human papillomavirus-related diseases to assess vaccination strategies in Argentina

ABSTRACT

Our objective was to develop and test a dynamic simulation model of human papillomavirus (HPV)- related diseases to assess rational vaccination strategies in Argentina. A dynamic stochastic transmission model for hetero- and homosexual transmission of HPV oncogenic and low-risk oncogenic types among females and males was developed. The model included HPV transmission and vaccination, the natural history of HPV-related diseases, disease outcomes, and cervical cancer screening. Considering all cervical cancers, covered or not by the current quadrivalent vaccine, the existing coverage rate would lead to 60% reduction in the global incidence of cervical cancer at 25 years, and to 79% at 50 years. Isolated current female vaccination without a screening program would need around 100 years to eliminate cervical cancer from the local population. Current coverage rate would lead to 59% reduction of vulvar cancer, 76% of vaginal cancer, 85% of anal cancer, and 87% of oropharyngeal cancer, estimated over a 25-year time prospect. Female HPV vaccination within the context of current cervical cancer screening should reach a minimum long-term mean coverage of 60% of girls, receiving at least a two-dose vaccine schedule, to significantly reduce or virtually eliminate cervical cancer at 50 years. Including vaccination to boys to improve herd immunity did not influence the incidence of cervical cancer over time, as long as female coverage did not fall below 50%. Regarding vulvar, vaginal, anal, penile, and some oropharyngeal cancers, current girls-only based vaccination could virtually eliminate these cancer types after 35-40 years, both in women and men.

RESUMEN

Se desarrolló un modelo de simulación dinámica de enfermedades relacionadas con papilomavirus humano (VPH) para evaluar estrategias de vacunación. Se desarrolló un modelo dinámico estocástico para transmisión hetero/homosexual de VPH oncogénicos y de bajo riesgo oncogénico, entre mujeres y hombres. El modelo incluyó transmisión y vacunación contra VPH, historia natural de enfermedades relacionadas con VPH, mortalidad y programas de detección de cualquier cáncer de cuello uterino (CCU); teniendo en cuenta todos estos, con o sin vacunación cuadrivalente con la cobertura actual, la reducción sería 60% en la incidencia global de CCU en 25 años, y de 79% en 50 años. Vacunando solo mujeres, sin programa de detección precoz, necesitaría unos 100 años para eliminar el CCU localmente. La tasa de vacunación actual determinaría 59% de reducción del cáncer de vulva, 76% del cáncer vaginal, 85% del cáncer anal y 87% del cáncer orofaríngeo, a 25 años. La vacunación de mujeres, con el cribado actual del CCU, deberá alcanzar una cobertura media mínima a largo plazo del 60% de las niñas, con al menos dos dosis de vacunas, para reducir significativamente o eliminar el CCU en 50 años. La vacunación en niños para mejorar la inmunidad de grupo no influiría en la incidencia del CCU de n o caer la cobertura femenina por debajo de 50%. Con respecto a cánceres de vulva, vagina, ano, pene y algunos orofaríngeos, la vacunación actual solo en niñas podría eliminar virtualmente estos tipos de cáncer después de 35-40 años, tanto en mujeres como en hombres.