לאחר מספר חודשים בהם מדינות שביצעו מבצעי חיסון נרחבים נהנו מיעילות גבוהה בהורדת התחלואה, התפרץ בעולם זן הדלתא, במקביל לירידה ביעילות החיסון לאורך זמן. עקב כך נבדקה מחדש יעילותו ארוכת הטווח של החיסון החודשים יוני-יולי 2021. קבוצת חוקרים ממכון פרנסיס קריק, שפרסמה את מחקרה בעיתון המדעי The Lancet הראתה, כי לבני אדם המחוסנים במלואם בחיסון פייזר יש רמות נמוכות פי חמישה של נוגדנים מנטרלים כנגד גרסת הדלתא בהשוואה לנוגדנים כנגד הנגיף המקורי, המעיד על ירידה מסוימת ביעילותו. בחודשים יוני ויולי 2021 גורמי בריאות הציבור במספר מדינות ביצעו הערכות ומחקרים לפיהם, לאחר מתן שתי זריקות, חיסון פייזר יעיל בכ־96-92% במניעת אשפוז עקב זן הדלתא, אם כי יעילים פחות במניעת ההדבקה עצמה, כששיעור המניעה הוערך באופן שונה על ידי גורמים שונים, החל מהערכת משרד הבריאות שעומדת על מניעה של 64%, ועד להערכות גבוהות משמעותית ממדינות אחרות. סיבה אפשרית לפערים במדידות בין המדינות השונות היא שהחיסון מאבד מיעילותו לאורך זמן ומועדי החיסון שונים בין המדינות. בדיקות מאוחרות יותר חיזקו את החשיבות של סיבה זו, כאשר מעקב שביצעה מכבי שירותי בריאות אחר מחוסנים טריים לקורונה בגילי 12–15 השווה בין 35 אלף נערים שחוסנו בשתי מנות, 24 ימים לאחר המנה השנייה, לבין 92 אלף נערים שלא חוסנו - ומצא כי יעילות החיסון עומדת על 95%. מחקר אחר שהשווה 95 נערים וקבוצת ביקורת הסיק 93 אחוז בהגנה מתחלואה תסמינית. מחקר מישראל הראה שמנת חיסון נוספת השיבה את היעילות ל-95% לאחר 12 ימים. המחקר בחן את גילאי 60 ומעלה. מחקר נוסף, שבחן את כל קבוצות הגיל שמעל 16, הראה שהמנה השלישית הגדילה את יעילות ההגנה מהקורונה (הדבקה, תחלואה תסמינית, תמותה, תחלואה קשה)
במחקר משותף של אוניברסיטת הרווארד וקופת חולים כללית (מכון כללית למחקר) שהתפרסם ב-NEJM, שבדק דיווחי תופעות לוואי מלמעלה מ-1.5 מיליון משתתפים, נמצא ששכיחות רוב תופעות הלוואי שדווחו בעקבות הידבקות בנגיף הקורונה גדולה משמעותית משכיחות תופעות הלוואי שדווחו בעקבות החיסון. במאמר ביקורת על המחקר, צוין שאחת ממגבלות המחקר הוא אי פירוט ההשוואה בקבוצות גיל שונות ובין המינים.
מטא אנליזה שפורסמה לאחר מספר חודשים בכתב העת הרפואי JAMA הראה שדיווחים רבים על תופעות הלוואי מהחיסון, שנאספו במחקרים משנת 2021, דווחו על ידי חולים שקיבלו חיסון דמה ללא החומר הפעיל. דיווחים אלו יוחסו על ידי החוקרים לאפקט הנוצבו, בו, בדומה לפלצבו, מדווחים חולים על תופעות לוואי שליליות שחוו כתוצאה מציפיות מבלי שקיבלו חומר שאמור לעורר אותן. החוקרים שניתחו את מטא האנליזה העריכו שכ־76% מתופעות הלוואי שדווחו היו קשורות לאפקט הנוצבו, כך שלמעשה כרבע מתופעות הלוואי שדווחו במחקרים נגרמו על ידי החיסון עצמו.
במחקר משותף נוסף של מכון כללית למחקר ואוניברסיטת הרווארד שהתפרסם ב-NEJM באוקטובר 2021, נמצא כי יעילות החיסון במתבגרים בני 12-18, בתקופת הגל הרביעי (שנגרם על ידי זן דלתא) הייתה 93% במניעת מחלה תסמינית, ו-90% במניעת הידבקות. המחקר אשר כלל כ-95 אלף מתבגרים בכל קבוצה, התבצע בשיטה דומה למחקרים הקודמים של כללית והרווארד בהם בוצע 'מעקב מתגלגל' אחר עוקבת מטופלים בהתאם לסטטוס החיסון, והחוקרים ציינו כי שיעור בדיקות ה-PCR היה דומה בשתי הקבוצות.
באוקטובר 2021, פרסמה פייזר את תוצאות הניסויים קליניים ביחס ליעילות החיסון בגילאי 11-5. לפי התוצאה, היעילות הייתה 90.7% נגד הדבקה תסמינית. תופעות הלוואי השכיחות ביותר כללו כאב באזור הזריקה (71%), עייפות (39.4%), וכאב ראש (28%). רוב תופעות הלוואי נמשכו לא יותר מיומיים. ה-FDA החליט במקרה זה, בשונה מאשר בעת אישור החיסון במבוגרים ובני נוער, לערוך גם ניתוח שלפי מסקנותיו, הסיכונים מהקורונה (כמות אשפוזי-קוביד, לונג קוביד) בגילאים אלה עולים משמעותית על תופעות הלוואי של החיסון, שלרוב קלות. הם נעזרו גם בנתונים ממתן החיסון אצל בני 12-15. זאת לפני הדיון בוועדת ה-FDA, המורכבת מפאנל מומחי חיסונים חיצוניים אשר אישר לחסן. מחקר שפורסם בינואר 2022 ב־New England Journal of Medicine הראה שבקרב גילאי 18-12 החיסון הגן מאשפוז ביעילות של 98% והגן ממוות ביעילות הקרובה ל-100% (כל 7 מקרי התמותה מבין 1,222 הנבדקים היו לא מחוסנים).
ב-12 בדצמבר 2021, ראשת המרכז לבקרת מחלות בארצות הברית (CDC), ד"ר רושל וולנסקי, אמרה כי עד כה חוסנו במדינה כמעט חמישה מיליון ילדים בני 11-5, ללא תופעות לוואי משמעותיות. בנוסף, לפי נתונים על תופעות לוואי מהחיסון פורסמו על ידי מכבי שירותי בריאות, שערכה סקר שלפיו 1% מבני 11-5 שהתחסנו נגד קורונה דיווחו על פנייה לקבלת ייעוץ או טיפול רפואי בשל תופעות לוואי מהחיסון. לפי מכבי, 20% מהילדים דיווחו על תסמינים כמו חולשה, עייפות וכאבי ראש, ורובם דיווחו שתופעות הלוואי חלפו תוך יממה. מכבי חיסנה עד כה כ-40 אלף ילדים בגילים 11-5, והסקר העלה כי הילדים הצעירים יותר סבלו מפחות תופעות לוואי. בהמשך אמרו ב-CDC שתופעות הלוואי שאותרו היו קצרות ומתונות וביטאו בנייה של ההגנה החיסונית, וכן שהחיסון הוא הדרך הטובה ביותר למנוע סיבוכים של מחלת הקורונה. מחקר מישראל ומחקר בארצות הברית הראו שהחיסון סיפק הגנה מול השפעות ארוכות טווח של הקורונה אצל המיעוט שנדבק.
הופעת וריאנט אומיקרון של נגיף הקורונה הבילה לקיצור ההמתנה בין המנה השנייה והשלישית ובישראל אף למתן מנה רביעית לקבוצות סיכון. הוריאנט שונה מאוד מקודמיו, שכן הוא צבר 55 מוטציות לעומת נגיף הקורונה המקורי – מספר גדול וחריג מאוד לווריאנט חדש. רבות מהן הן בחלבון הדוקרן (הספייק), שמאפשר לנגיף להדביק תאי אדם. כך נוצר סיכון מוגבר להדבקה חוזרת של מחלימי קורונה. ההגנה של החיסונים מתחלואה קשה ואשפוז נשמרה וחלק מהגנה מהדבקה נשמרה.
ממצאים מדרום אפריקה הראו ששתי מנות של חיסון פייזר נתנו הגנה של כ־70% בפני אשפוזים, ו־33% מפני הידבקות מול האומיקרון. לפי ארגון הבריאות העולמי, היעילות במניעת הדבקה תסמינית לאחר חיסון בשנת מנות היא 88% (רווח סמך של 66% -96%) אך היא דעכה עם הזמן וירדה ל־49% (24%-65) בשבועות 10-14 לאחר המנה השנייה ולאחר מכן התייצבה ל־34%–37%. לפי נתונים מבריטניה, מתן מנה שלישית מעלה את היעילות של מניעת מחלה תסמינית בחיסון של פייזר לכ־75%. 10 שבועות לאחר מנת הדחף, היעילות ירדה לכ־45%. הנתונים הראו גם כי כ־3 חודשים לאחר שקיבלו את המנה השלישית, ההגנה מפני אשפוז בקרב בני 65 ומעלה נותרה על כ־90%. הממצאים אוששו במידה רבה בארצות הברית.
ב־17 בינואר 2022, פורסם שתוצאות ראשוניות ממחקר הסרולוגיה של בית החולים שיבא הראו שאף על פי שהמתחסנים במנה רביעית פיתחו רמות נוגדנים גבוהות יותר, יעילותן נגד זן האומיקרון במניעת הדבקה פחותה לעומת הזנים הקודמים. מחקר נוסף של אסתי סייג מאיכילוב השווה בין כמות הנדבקים בקרב קבוצות של מתחסנים שקיבלו את המנה הרביעית לבין מחוסני המנה השלישית, ומצא בקרב מחוסני המנה השלישית שיעור הנדבקים היה כפול. השוואה של מחקר אחר בו השתתפו חוקרים ממספר אוניברסיטאות בישראל, מצאה כי כמות החולים הקשים בקבוצת מחוסני המנה השלישית אשר עברו 4 חודשים או יותר ממועד חיסונם הקודם הייתה פי 3 בהשוואה למחוסנים עם מנה רביעית.
ב־19 בינואר 2022, על פי המידע שאספו חוקרים מאוניברסיטאות ומכוני מחקר בישראל, בני 11-5 שהתחסנו לאחרונה בשתי מנות מוגנים עד פי 2 מהדבקה בזן האומיקרון, ובני 15-12 שהתחסנו בבוסטר היו מוגנים עד פי 4, לאחר 3 חודשים ממתן החיסון.
תחילת השימוש.
בדצמבר 2020, ביקשו היצרנים אישור להפצה רחבה של החיסון, והחיסון הותר לשימוש חירום נרחב על ידי רגולטורים רפואיים ברחבי העולם. בריטניה הייתה המדינה הראשונה שהתירה את השימוש על בסיס חירום. בחריין, קנדה, ערב הסעודית, מקסיקו, ארצות הברית, סינגפור, וכווית פעלו אחריה באותו אופן. עד 16 בדצמבר 138,000 אזרחי בריטניה קיבלו את החיסון כחלק מתוכנית חיסון לאומית. ניטור התוצאות העיקריות יימשך עד אוגוסט 2021, ואילו המעקב אחר התוצאות המשניות יימשך עד ינואר 2023.
ב-20 בדצמבר 2020 הנחה שר הבריאות את אנשי משרדו לבדוק את אישור ה-FDA. בישראל הוא אושר על סמך היתר החירום של ה-FDA. העלון למקבלי החיסון פורסם באתר ה-FDA עם תרגום ל-27 שפות, כולל רוסית, ערבית ויידיש, אך ללא תרגום לעברית. החיסון לא נרשם בפנקס התכשירים אך אושר לשימוש תחת תקנה 29 לתקנות הרוקחים. מבצע לתת כתף הוכרז ב-19 בדצמבר 2020 וב-23 בדצמבר 2020 דווח על ביצוע חיסון ראשון ב-0.8% מאוכלוסיית ישראל. ב-1 בינואר 2021 הודיע משרד הבריאות הישראלי כי הצליח לחסן מיליון איש מתושבי ישראל. רובם מגיל 60 ומעלה ובעלי מחלות רקע.
ב-21 בדצמבר 2020 הותר החיסון על ידי סוכנות התרופות האירופית ובכך ניתן האות להפצתו למדינות האיחוד האירופי. ב-1 בינואר 2021 אישר גם ארגון הבריאות העולמי.
החיסון נבדק ואושר רק למי שגילו לפחות 16. נמסר שחברת פייזר בודקת את השפעת החיסון על שכבות גיל צעירות יותר.
ב-25 בפברואר 2021 ה-FDA התיר לחברה לאחסן ולשנע את חיסוני הקורונה שלה בטמפרטורות של מקפיאים סטנדרטים (מינוס 15 עד מינוס 25 מעלות) לתקופה של עד שבועיים.
ב-9 באפריל 2021 פייזר פנתה ל-FDA בארצות הברית בבקשה לאשר את חיסון הקורונה לילדים בני 12–15. כחודש לאחר מכן קנדה הפכה למדינה הראשונה שאישרה חיסונים אלו.
ב-10 במאי 2021, נתן ה-FDA היתר חירום לחיסון הקורונה לילדים בני 12–15.
ב-13 באוגוסט 2021, נתן ה-FDA היתר חירום למנה שלישית עבור חלק ממדוכאי חיסון.