live

Про загадки пандемії: Чому одні хворі заражають багатьох, а інші вірус взагалі не передають?

Science
Science

Журнал Американської асоціації сприяння розвитку науки

Жінка в лицьовій масці проходить у банера, який рекламує дезінфікуючу компанію EPA-EFE

Автор американського видання міркує над загадками нинішньої пандемії. Приміром, чому вірус SARS-CoV-2 схильний вибірково атакувати одні групи, але дивним чином щадить інші? Чому одні хворі заражають багатьох, а інші взагалі не поширюють хворобу? До речі, частіше зустрічається другий варіант. І це тільки деякі із загадок.

Про це пише Science.

10 березня в церкві в Маунт-Верноні (штат Вашингтон) зібрався хор з 61 людини, і все начебто було добре. Дві з половиною години півчі співали, їли печиво й апельсини і знову співали. Але одного з них три дні морозило — потім виявилося, що у нього COVID-19. У найближчі тижні 53 захворіли, троє потрапили в лікарню, двоє померли. Про це 12 травня повідомив Центр з контролю і профілактики захворювань США, ретельно відтворивши деталі трагедії.

Всього ж за пандемію COVID-19 подібних "надпоширень" сталося чимало. База даних Гвенан Найт (Gwenan Knight) та її колег з Лондонської школи гігієни і тропічної медицини наводить за приклад спалах у гуртожитку для гастарбайтерів в Сінгапурі (майже 800 заразилися), концерт в японській Осаці (80 хворих) і заняття зумбою в Південній Кореї (65 хворих). Крім того, "компактні" спалахи фіксували в судах, будинках престарілих, на м'ясокомбінатах, лижних курортах, в церквах, ресторанах, лікарнях і в'язницях. Іноді буває, що одна людина заражає десятки інших, а інші осередки охоплюють кілька поколінь в різних місцях.

Інші інфекційні захворювання теж поширюються осередками. Кількість хворих наближається до 5 мільйонів, і можна було чекати великих спалахів. Але SARS-CoV-2, як і його найближчі родичі, важкий гострий респіраторний синдром (ТОРС) і близькосхідний респіраторний синдром (БРС), схильний вибірково атакувати деякі групи, при цьому дивним чином минаючи інші. Вченим ця новина дала надію — передбачається, що, обмеживши масові скупчення, вдасться знизити ризик "надпоширень". Інші обмеження — наприклад, на заходах під відкритим небом — навпаки, можна буде послабити.

"Якщо можеш передбачити, які саме обставини призводять до такого розвитку подій, математика підказує, що поширення хвороби вдасться швидко обмежити", — говорить Джеймі Ллойд-Сміт (Jamie Lloyd-Smith) з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі. Він досліджує поширення патогенних мікроорганізмів. Випадки "надпоширень" мало вивчені — це тема делікатна, і є ризик, що від знахідок у пацієнтів може розвинутися пригніченість і страх дискримінації.

Новини за темою: Шведська стратегія проти коронавірусу скоро стане всесвітньою

Суперечки, як поширюється SARS-CoV-2, замішані на тому, скількох людей заражає пересічний хворий. Без ізоляції та заходів соціального дистанціювання це репродуктивне число (R) становить близько трьох. Але в реальному житті виходить так, що одні заражають багатьох, а інші взагалі не поширюють хворобу. Насправді частіше зустрічається другий варіант, говорить Ллойд-Сміт: "Повсюдно спостерігається одна і та ж модель: найчастіше R дорівнює нулю. Тобто більшість хворих просто не передають інфекцію далі".

Ось чому, крім R, вчені оперують таким параметром, як коефіцієнт розсіювання (k), — він описує кількість осередків захворювання. Чим нижче k, тим частіше передача походить від невеликого числа хворих. У статті 2005 року в журналі "Нейчер" (Nature) Ллойд-Сміт і співавтори підрахували, що через епідемію ТОРС, де значну роль відіграло "надпоширення", k склав 0,16. Розрахунковий k для епідемії ВРХ 2012 року склав 0,25. Під час іспанки 1918 року, втім, цей показник сягав одиниці, що вказує на порівняно невелику роль окремих осередків.

Оцінки k для SARS-CoV-2 наводять різні. У січні Жюльєн Ріу (Julien Riou) і Крістіан Альтхаус (Christian Althaus) з Університету Берна змоделювали епідемію в Китаї з різними поєднаннями R і k і порівняли отримані дані з реальністю. Вони з'ясували, що k для COVID-19 трохи вищий, ніж для ТОРС і БРС. Схоже на правду, говорить розробник моделей з Гонконзького університету Габріель Лян (Gabriel Leung). "Я теж не думаю, що це схоже на ТОРС або БРС з їх великими осередками "надпоширень", — говорить Лян. — Але все ж ми бачимо чимало концентрованих осередків, де значну частку випадків можна звести до порівняно невеликої групи людей". Але в недавньому сигнальному екземплярі статті Адам Кучарскі (Adam Kucharski) з Лондонської школи гігієни і тропічної медицини вивів, що k для COVID-19 складає всього 0,1. "Вочевидь, десь на 10% випадків припадає 80% всього поширення", — говорить Кучарскі.

Це допоможе прояснити найзагадковіші сторони пандемії — наприклад, чому вірус, який з'явився в Китаї, так довго не поширювався світом, і чому перші випадки в інших країнах (а у Франції з'явилися перші хворі ще наприкінці грудня 2019 року) не призвели до більш масштабної спалаху. Кучарскі говорить, що якщо k дійсно дорівнює 0,1, то більшість ланцюжків інфекції вимирають самі по собі і, щоб мати хоч якийсь шанс зачепитися, вірус повинен проникнути в країну непомітно щонайменше чотири рази. Якщо уявити собі, що китайська епідемія — це потужна пожежа, чиї іскри розлетілися по всьому світу, то більшість з них просто згасла.

Чому коронавіруси більше за інші патогени схильні до осередковості — дійсно цікаве питання, причому відкрите, каже Кристоф Фрейзер (Christophe Fraser) з Оксфордського університету. Він вивчав поширення вірусу Ебола, ВІЛ і вважає, що в їхньому випадку одним з факторів може бути спосіб передачі. SARS-CoV-2, мабуть, передається переважно повітряно-крапельним шляхом, але іноді поширюється і через більш дрібні аерозолі, чия суспензія довше висить у повітрі, — ось і виходить, що одна людина заражає багатьох. Фрейзер вважає, що більшість опублікованих випадків осередкового зараження натякає на аерозольну передачу.

Відіграють роль і індивідуальні особливості хворих. Деякі люди виділяють набагато більше вірусів і набагато довше — ймовірно, через  відмінності в імунній системі або розподілі вірусних рецепторів в організмі. У 2019 році дослідження здорових людей показало, що одні видихають набагато більше частинок, ніж інші. (Почасти цей момент пояснюється гучністю розмови.) Під час співу вірусу виділяється більше, ніж при розмові, — і це пояснює спалах серед півчих. Позначається і поведінка людей. Імовірність передачі підвищується при великій кількості контактів і за неретельного миття рук.

Найближче вчені підійшли до розуміння того, де виникнення осередків COVID-19 найвірогідніше. "Очевидно, що у закритих приміщеннях ризик набагато вищий, ніж на свіжому повітрі", — говорить Альтхаус. Китайські дослідники, вивчаючи поширення коронавірусу за межами епіцентру пандемії провінції Хубей, виявили за період з 4 січня по 11 лютого 318 осередків з трьох або більше випадків, причому на відкритому повітрі відбувся всього один. Японське дослідження показало, що ризик зараження в приміщенні майже в 19 разів вище, ніж на відкритому повітрі. (Японія постраждала ще на ранній стадії пандемії, але змогла утримати спалах під контролем, явно намагаючись уникнути осередковості, зокрема, громадянам рекомендували уникати закритих просторів і масових скупчень людей.)

Деякі ситуації особливо ризиковані. Наприклад, робота на м'ясокомбінаті: по-перше, люди працюють поруч, а по-друге, при низькій температурі вірус краще виживає. Ще можна припустити, що певний ризик пов'язаний з підвищеною гучністю, каже Найт. Після спалаху у вашингтонському хорі вона усвідомила спільне в низці осередків — у всіх випадках кричать або співають. І якщо на танцювальних тренуваннях зумби спалахи простежувалися, то на заняттях пілатесом — з набагато меншою інтенсивністю — ні, підкреслює Найт. "Не виключено, що повільне і тихе дихання вже не фактор ризику, на відміну від важкого, швидкого і переривчастого — чи крику".

Тимчасові рамки теж впливають. Нові дані говорять про те, що хворі COVID-19 найбільш заразні протягом короткого періоду часу. За словами Кучарскі, збіг факторів ризику у цей момент загрожує "надпоширенням". "Через кілька днів все буде точно так само, але результат буде зовсім інший", — говорить Кучарскі.

Країни, яким вдалося довести зараження до низького рівня, повинні бути особливо пильні щодо надпоширювачів, — це просто перекреслить всі минулі досягнення. Так, на початку травня, коли Південна Корея послабила правила соціального дистанціювання, один чоловік, у якого згодом виявився коронавірус, побував у кількох сеульських клубах. Чиновники збилися з ніг, відстежуючи тисячі потенційних контактів. Нових випадків зараження вже розкрилося близько 170.

Якби лікарі знали, де конкретно виникнуть осередки, каже Кучарскі, вони спробували б цьому запобігти, уникнувши при цьому масштабної ізоляції і закриттів. "Карантин — інструмент неймовірно грубий, — говорить він. — По суті ви визнаєте: ми не знаємо, де і як відбувається передача, щоб діяти точково, тому закриємо все підряд".

Але вивчати великі осередки COVID-19 складніше, ніж здається. Багато країн не відстежують контакти і не збирають необхідні дані. До того ж карантини виявилися настільки ефективними, що позбавили дослідників можливості вивчати надпоширювачів. (До карантину було десь двотижневе вікно, коли можна було зібрати хоч якісь дані, зазначає Фрейзер.)

Крім того, не можна виключати фактор упередженості, каже Найт. Люди охочіше запам'ятають баскетбольний матч, ніж, наприклад, похід в перукарню. Це називається помилка спогадів, і через неї окремі осередки можуть здатися більшими, ніж у житті. Суспільно резонансні осередки, наприклад, спалахи у в'язницях — можуть дістати більше висвітлення в ЗМІ і привернути таким чином увагу дослідників. При цьому осередки безсимптомного зараження геть не помічають.

Ще одна проблема — це недоторканність приватного життя. Розплутуючи зв'язки між пацієнтами та намагаючись виявити епіцентр осередку, є ризик розкрити особисті дані. Так, у своєму звіті про спалах в хорі Центр з контролю і профілактики захворювань США не навів мапу, хто де сидів, хоча ці дані могли б пролити світло на джерело зараження. Деякі з клубів, яких торкнувся південнокорейський спалах, були для геїв, — і це призвело до сплеску гомофобії і ускладнило відстеження контактів.

Фрейзер відстежує передачу ВІЛ в Африці шляхом секвенування вірусних ізолятів. Він каже, що це складний компроміс, але успіху можна досягти, якщо ретельно контролювати і підтримувати тісний контакт з громадами, яких це стосується. Епідеміологи обов'язково повинні вивчати осередки, каже він: "З розумінням цих процесів поліпшиться інфекційний контроль — і все наше життя".

Кай Купфершмідт

За матеріалами: ІноЗМІ

Редакція не несе відповідальності за думку, яку автори висловлюють у блогах на сторінках ZIK.UA

*Якщо Ви знайшли помилку в тексті новини, виділіть її та натисніть Ctrl+Enter.

Loading...