Почему вирус SARS-CoV-2 склонен избирательно атаковать одни группы, но странным образом щадит другие? Почему одни больные заражают многих, а другие вообще не распространяют болезнь? Кстати, чаще встречается второй вариант. И это только некоторые из загадок.

10 марта в церкви в Маунт-Верноне, штат Вашингтон, собрался хор из 61 человека, и все вроде бы шло своим чередом. Два с половиной часа певчие пели, закусывали печеньем и апельсинами и снова пели. Но одного из них три дня знобило — потом оказалось, что у него covid-19. В ближайшие недели 53 заболели, трое попали в больницу и двое умерли. Об этом 12 мая сообщил Центр по контролю и профилактике заболеваний США, тщательно восстановив трагедию.Всего же за пандемию covid-19 подобных «сверхраспространений» произошло немало. База данных Гвенан Найт (Gwenan Knight) и ее коллег из Лондонской школы гигиены и тропической медицины приводит в пример вспышку в общежитии для гастарбайтеров в Сингапуре (почти 800 заразившихся), концерт в японской Осаке (80 заразившихся) и занятия зумбой в Южной Корее (65 заразившихся). Кроме того, компактные вспышки отмечались в судах, домах престарелых, на мясокомбинатах, лыжных курортах, в церквях, ресторанах, больницах и тюрьмах. Иногда бывает, что один человек заражает десятки других, а другие очаги охватывают несколько поколений в разных местах.Другие инфекционные заболевания тоже распространяются очагово. Число заболевших приближается к 5 миллионам, и можно было ждать крупных вспышек. Но SARS-CoV-2, как и его ближайшие родственники, тяжелый острый респираторный синдром (ТОРС) и ближневосточный респираторный синдром (БРС) склонны избирательно атаковать некоторые группы, при этом странным образом щадя другие. Ученых эта новость обнадежила — предполагается, что, ограничив массовые скопления народа, удастся снизить риск сверхраспространения. Другие же ограничения, — например, на мероприятиях под открытым небом — наоборот, можно будет ослабить.«Если можешь предсказать, какие именно обстоятельства приводят к такому развитию событий, математика подсказывает, что распространение болезни удастся быстро ограничить», — говорит Джейми Ллойд-Смит (Jamie Lloyd-Smith) из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Он исследует распространение патогенных микроорганизмов. Случаи сверхраспространения остаются малоизученными — тема это щекотливая, и есть риск, что от находок у пациентов может развиться подавленность и страх дискриминации.Споры, как распространяется SARS-CoV-2, замешан на том, скольких человек заражает средний больной. Без изоляции и мер социального дистанцирования это репродуктивное число (R) составляет порядка трех. Но в реальной жизни выходит так, что одни заражают многих, а другие вообще не распространяют болезнь. На самом деле чаще встречается второй вариант, говорит Ллойд-Смит: «Повсеместно наблюдается одна и та же модель: чаще всего R равно нулю. То есть большинство заболевших попросту не передают инфекцию дальше».Вот почему помимо R ученые оперируют таким параметром как коэффициент рассеяния (k), — он описывает количество очагов заболевания. Чем ниже k, тем чаще передача исходит от небольшого числа заболевших. В статье 2005 года в журнале «Нейчер» (Nature) Ллойд-Смит и соавторы подсчитали, что за эпидемию ТОРС, где значительную роль сыграло сверхраспространение, k составил 0,16. Расчетный k для эпидемии БРС 2012 года составил 0,25. Во время испанки 1918 года, однако, этот показатель достигал единицы, — что указывает на сравнительную небольшую роль отдельных очагов.Оценки k для SARS-CoV-2 приводятся самые разные. В январе Жюльен Риу (Julien Riou) и Кристиан Альтхаус (Christian Althaus) из Университета Берна смоделировали эпидемию в Китае с различными сочетаниями R и k и сравнили полученные данные с реальностью. Они заключили, что k для Covid-19 несколько выше, чем для ТОРС и БРС. Похоже на правду, говорит разработчик моделей из Гонконгского университета Габриэль Лян (Gabriel Leung). «Я тоже не думаю, что это похоже на ТОРС или БРС с их обширными очагами сверхраспространения, — говорит Лян. — Но все же мы видим немало концентрированных очагов, где значительную долю случаев можно свести к сравнительно небольшой группе людей». Но в недавнем сигнальном экземпляре статьи Адам Кучарски (Adam Kucharski) из Лондонской школы гигиены и тропической медицины вывел, что k для covid-19 составляет всего 0,1. «По всей видимости, где-то на 10% случаев приходится 80% всего распространения», — говорит Кучарски.Это поможет прояснить самые загадочные стороны пандемии — например, почему появившийся в Китае вирус так долго не распространялся по окружающему миру, и почему первые случаи в других странах (а во Франции первые больные появились еще в конце декабря 2019 года) не привели к более масштабной вспышке. Кучарски говорит, что если k действительно равен 0,1, то большинство цепочек инфекции вымирают сами по себе и, чтобы иметь хоть какой-то шанс зацепиться, вирус должен проникнуть в страну незаметно по меньшей мере четырежды. Если представить себе, что китайская эпидемия — это мощный пожар, чьи искры разлетелись по всему миру, то большинство из них попросту потухло.Почему коронавирусы больше других патогенов склонны к очаговости — действительно интересный вопрос, причем открытый, говорит Кристоф Фрейзер (Christophe Fraser) из Оксфордского университета. Он изучал распространение вируса Эбола и ВИЧ и полагает, что в их случае одним из факторов может быть способ передачи. SARS-CoV-2 же, по-видимому, передается в основном воздушно-капельным путем, но иногда распространяется и через более мелкие аэрозоли, чья взвесь дольше висит в воздухе, — вот и получается, что один человек заражает многих. Фрейзер полагает, что большинство опубликованных случаев очагового заражения намекает на аэрозольную передачу.Свою роль играют и индивидуальные особенности больных. Некоторые люди выделяют гораздо больше вирусов и гораздо дольше — предположительно из-за различий в иммунной системе или распределении вирусных рецепторов в организме. В 2019 году исследование здоровых людей показало, что одни выдыхают гораздо больше частиц, чем другие. (Отчасти этот момент объясняется громкостью разговора). При пении вируса выделяется больше, чем при разговоре, — и это объясняет вспышки среди певчих. Сказывается и поведение людей. Вероятность передачи повышается при большом количестве контактов и нетщательном мытье рук.Ближе всего ученые подошли к пониманию того, где возникновение очагов covid-19 всего вероятнее. «Очевидно, что в закрытых помещениях риск гораздо выше, чем на свежем воздухе», — говорит Альтхаус. Китайские исследователи, изучая распространение коронавируса за пределами эпицентра пандемии провинции Хубэй, выявили за период с 4 января по 11 февраля 318 очагов из трех или более случаев, причем на открытом воздухе произошел всего один. Японское исследование показало, что риск заражения в помещении почти в 19 раз выше, чем на открытом воздухе. (Япония пострадала еще на ранней стадии пандемии, но смогла удержать вспышку под контролем, явно пытаясь избежать очаговости, в частности, гражданам рекомендовали избегать закрытых пространств и массовых скоплений людей).Некоторые ситуации особенно рискованны. Например, работа на мясокомбинате: во-первых, люди работают рядом, а во-вторых, при низкой температуре вирус лучше выживает. Еще можно предположить, что некий риск сопряжен с повышенной громкостью, говорит Найт. После вспышки в вашингтонском хоре она осознала общий момент у целого ряда очагов — во всех случаях кричат или поют. И если на танцевальных тренировках зумбы вспышки отмечались, то на занятиях пилатесом — с гораздо меньшей интенсивностью — нет, подчеркивает Найт. «Не исключено, что медленное и тихое дыхание уже не фактор риска, в отличие от тяжелого, быстрого и прерывистого — или крика».Временные рамки тоже влияют. Новые данные говорят о том, что заболевшие сovid-19 наиболее заразны в течение короткого периода времени. По словам Кучарски, совпадение факторов риска в этот момент чревато сверхраспространением. «Через пару дней все будет точно так же, но исход будет совершенно иной», — говорит Кучарски.Страны, которым удалось снизить заражение до низкого уровня, должны быть особенно бдительны насчет сверхраспространителей, — это запросто перечеркнет все прошлые достижения. Так, в начале мая, когда Южная Корея ослабила правила социального дистанцирования, один мужчина, у которого впоследствии обнаружился коронавирус, побывал в нескольких сеульских клубах. Чиновники сбились с ног, отслеживая тысячи потенциальных контактов. Новых случаев заражения уже вскрылось порядка 170.Если бы врачи знали, где конкретно возникнут очаги, говорит Кучарски, они попытались бы их предотвратить, избежав при этом масштабной изоляции и закрытий. «Карантин — инструмент невероятно грубый, — говорит он. — По сути вы признаете: мы не знаем, где и как происходит передача, чтобы действовать точечно, поэтому закроем всё подряд».Но изучать крупные очаги covid-19 сложнее, чем кажется. Многие страны не отслеживают контакты и не собирают необходимые данные. К тому же карантины оказались настолько эффективными, что лишили исследователей возможности изучать сверхраспространителей. (До карантина было где-то двухнедельное окно, когда можно было собрать хоть какие-то данные, отмечает Фрейзер).Кроме того, нельзя исключать фактор предвзятости, говорит Найт. Люди охотнее запомнят баскетбольный матч, чем, например, поход в парикмахерскую. Это называется ошибка воспоминания, и из-за нее отдельные очаги могут показаться крупнее, чем в жизни. Общественно резонансные очаги, например, вспышки в тюрьмах — могут получить больше освещения в СМИ и привлечь таким образом внимание исследователей. При этом очаги бессимптомного заражения остаются вовсе незамеченными.Еще одна проблема — это неприкосновенность частной жизни. Распутывая связи между пациентами в попытке выявить эпицентр очага, есть риск раскрыть личные данные. Так, в своем отчете о вспышке в хоре Центр по контролю и профилактике заболеваний США опустил карту, кто где сидел, хотя эти сведения могли бы пролить свет на источник заражения. Некоторые из клубов, которых коснулась южнокорейская вспышка, были для геев, — и это привело к всплеску гомофобских отношений и усложнило отслеживание контактов.Фрейзер отслеживает передачу ВИЧ в Африке путем секвенирования вирусных изолятов. Он говорит, что это сложный компромисс, но успеха можно достичь, если тщательно все контролировать и поддерживать тесный контакт с сообществами, которых это касается. Эпидемиологи обязательно должны изучать очаги, говорит он: «С пониманием этих процессов улучшится инфекционный контроль — и вся наша жизнь».Кай Купфершмидт — берлинский корреспондент журнала «Сайенс», молекулярный биолог.

Аналог Ноткоин - TapSwap Получай Бесплатные Монеты

Подробнее читайте на chaskor.ru