奥密克戎变异株正在全球迅速传播。这种高度突变的新型冠状病毒变异株已在60多个国家报告，随之而来的是新的旅行限制和日益增长的焦虑。在首次发现奥密克戎大约50个突变的南非，该变异株已表明，它可以再次感染已经感染并从早期版本的SARS-CoV-2病毒中幸存下来的人，以及接种过疫苗的人。
科学家们现在正试图模拟奥密克戎的全球轨迹，这取决于两个因素。一个是其固有的传染性或传播能力。第二个是其逃避免疫系统的能力。哈佛大学陈曾熙公共卫生学院的流行病学家马克·利普西奇（Marc Lipsitch）在波士顿表示，理清传播能力和免疫逃逸各自对该变异株的传播贡献有多大，“将使我们能够预测奥密克戎可能感染多少人以及感染速度有多快。”
传播能力反映了病毒在人体细胞中复制并人际传播的能力。“这取决于各种生物过程，”哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院的传染病建模师杰弗里·沙曼（Jeffrey Shaman）解释说。“它是否更容易与人肺部的受体结合？你是否更有效地脱落它并喷出更多，以便你可以感染更多人？”另一方面，免疫系统逃逸是病毒躲避免疫系统的能力，否则抗体会标记病毒以便身体摧毁，以及躲避各种免疫系统细胞的能力。
衡量病毒传播的关键一步是从一个感染者开始，估计有多少其他人会从该个体感染病毒。在持续的大流行中，科学家试图用一个称为有效繁殖数或Rt的值来捕捉该估计值。变量“t”代表继发感染的数量，取决于其他人的免疫力、季节性天气模式、公共卫生干预措施以及对病毒传播的其他限制。 利普西奇说，Rt“可能会因现实世界的条件而每时每刻都在变化”。“我们用它来确定疫情爆发是增长还是萎缩。”例如，R2值意味着一个人会感染另外两个人，而R5值意味着该人会将病毒传播给五个人，从而更快地增加感染人数。
奥密克戎的Rt估计值现在正在出现。12月9日，南非国家传染病研究所（NICD）报告称，到11月初，该国的Rt已稳定在1以下，这意味着在Delta是主要变异株并且与人群中的广泛免疫力相抗衡的时期，病例实际上正在下降。但随后Rt在11月中旬突然飙升。现在，该国大部分地区的Rt都大于2，并且在人口稠密的豪登省以及夸祖鲁-纳塔尔省和普马兰加省超过2.5。NICD科学家使用实验室确诊病例和住院数据计算出该值。伦敦卫生与热带医学院的数学建模师卡尔·皮尔逊（Carl Pearson）表示，在这种情况下，Rt包括除奥密克戎以外的其他变异株，但突然上升表明新变异株正在其中，并产生大量新感染，他与南非调查人员密切合作。
自那以后，英国卫生安全局的科学家报告称，奥密克戎本身的Rt为3.7。特雷弗·贝德福德（Trevor Bedford）在Twitter上发表的一系列详细评论中写道，这个令人不安的高数字在12月10日发布的技术简报中提出，部分基于数据显示，英国的奥密克戎感染病例每三天翻一番。按照这个速度，就病例数而言，奥密克戎比Delta构成的威胁要大得多，特雷弗·贝德福德是西雅图弗雷德·哈钦森癌症中心的传染病建模师。
贝德福德强调，仍然未知的是，奥密克戎的快速上升在多大程度上是由于其内在的传播能力，而不是其逃避免疫防御的能力。他推测，如果给定人群对其他变异株具有广泛的免疫力，那么即使奥密克戎不具有内在的优越传播能力，它也会迅速传播，因为人们的免疫系统会抑制竞争性变异株。
来自不同来源的证据正在积累，表明奥密克戎确实逃避了人体免疫反应。一个迹象是它可以再次感染已经感染过病毒的人。由朱丽叶·普利亚姆（Juliet Pulliam）领导的团队于12月2日报告称，在南非开普敦附近斯泰伦博斯大学DST-NRF流行病学建模与分析卓越中心主任，在过去三个月内，该国280万SARS-COV-2检测呈阳性的人中，发生了超过35,000例SARS-COV-2再感染。由南非德班非洲健康研究所的病毒学家亚历克斯·西格尔（Alex Sigal）领导的另一个研究发现，接种辉瑞-BioNTech疫苗的人血液样本中的中和抗体对奥密克戎的效力大约是对其他变异株的四十分之一。
但芝加哥大学的流行病学家和进化生物学家莎拉·科比（Sarah Cobey）表示，西格尔的实验室实验是否预示着现实生活中疫苗保护会降低，目前仍不确定，因为“免疫逃逸不仅仅是中和抗体”。疫苗还会激活破坏受感染细胞的特化免疫细胞，因此奥密克戎也必须避开它们。“免疫逃逸无法在实验室中明确衡量，”科比说。
在未来几周内，科学家将评估奥密克戎的Rt值在具有不同感染历史和疫苗接种率的地区之间的比较情况。沙曼说，目前尚不清楚在南非观察到的情况在多大程度上适用于其他地方。例如，美国从未经历过由Beta变异株驱动的感染浪潮，而南非经历过，并且暴露于不同的变异株可能会改变美国人口的免疫反应。“我们直接从祖先的Alpha变异株过渡到Delta，”他说。“而这些事情可能会改变现在有多少人口容易感染这种新的奥密克戎变异株。我们只需要看看这种情况如何随着时间的推移而稳定下来。”