Sars cov 2 обнаружено что это значит
Новые ущербы от инфекции SARS-CoV-2 за пределами дыхательной системы
Автор
Редакторы
Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Все мы помним, как с начала декабря 2019 года в китайском городе Ухань был выявлен ряд случаев пневмонии, связанных с коронавирусной инфекцией COVID-19 c серьезными симптомами, такими как респираторные проблемы (кашель, одышка, поражение легких) и лихорадка. Но вы когда-нибудь задумывались о том, что же происходит с остальными органами нашего тела? Так давайте разберём, как крошечный вирус может поражать не только дыхательную систему, но и вызвать повреждение других систем человеческого организма.
Конкурс «Био/Мол/Текст»-2020/2021
Эта работа опубликована в номинации «Школьная» конкурса «Био/Мол/Текст»-2020/2021.
Генеральный партнер конкурса — ежегодная биотехнологическая конференция BiotechClub, организованная международной инновационной биотехнологической компанией BIOCAD.
Партнеры номинации — медико-биологическая школа «Вита» и «Новая школа».
Спонсор конкурса — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.
Спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.
Введение
Согласно исследованиям немецких ученых, SARS-CoV-2 проникает внутрь организма с помощью клеточного рецептора — ангиотензинпревращающего фермента 2 (АПФ2; ACE2 — англ.), который специфически синтезируется в определенных органах и тканях. Соответственно, ACE2 играет важную роль в регуляции сердечно-сосудистой, кишечной, почечной и репродуктивной функций [1]. Попав в систему кровообращения, коронавирус, вероятнее всего, распространяется через кровоток [2]. Следуя этим данным, мы можем понять, как SARS-CoV-2 заражает не только дыхательную систему, но и представляет потенциальную угрозу для пищеварительной и мочеполовой систем, ЦНС и системы кровообращения.
Рисунок 1. Поражения органов, подтвержденные клиническими признаками или биопсией, у пациентов с COVID-19
Рисунок 2. Механизм вторжения SARS-CoV-2 в клетку
SARS-CoV-2 и пищеварительная система
Помимо главного рецептора ACE2, SARS-CoV-2 использует трансмембранную сериновую протеазу 2 (TMRPSS2), фермент, который также экспонируется на эпителиальных клетках тонкой кишки. Он способствует проникновению вируса в клетки [3]. Активность SARS-CoV-2 может вызывать модификации ACE2 в кишечнике, которые повышают восприимчивость к воспалению кишечника и диарее. ACE2 оказывает значительное влияние на состав кишечной микробиоты [4]. Первичные воспалительные стимулы вызывают высвобождение в систему кровообращения микробных продуктов и цитокинов, которые могут вызвать микробный дисбиоз и воспалительную реакцию.
Изменения микробиоты кишечника могут быть связаны с изменениями в иммунной системе и предрасположенностью к более серьезным последствиям COVID-19. Наш микробиом меняется с возрастом: в первые несколько лет жизни микробиота малоразнообразна и нестабильна [5], [6]; во взрослом возрасте стабильна и разнообразна, а к пожилому возрасту разнообразие микробиоты уменьшается, а дисбиоз увеличивается, что связывают с когнитивным дефицитом, депрессией и воспалением [7]. Сниженное разнообразие микробиоты — еще один фактор риска заражения COVID-19 для пожилых людей.
Рисунок 3. Инфекция SARS-CoV-2 и ее связи с осью легких—кишечника—мозга и дисбиозом микробиома
Изменение кишечной флоры также связано с ожирением, еще одним фактором риска для тяжелого течения COVID-19 [8], [9]. Жировая ткань может служить резервуаром для распространения SARS-CoV-2 и активации системного иммунитета [10]. Коронавирусная инфекция вызывает изменения в кишечной бактериальной флоре, которые могут повлиять на ось «кишечник—мозг». Таким образом, кишечная флора играет решающую роль в регуляции неврологических функций, таких как депрессия или тревога [11].
Следовательно, режим питания играет значительную роль во время заражения вирусом SARS-CoV-2. Из-за вирусной инфекции иногда начинается дисбиоз, который может быть скомпенсирован компонентами диеты и пробиотиками [12]. Несколько исследований показывают, что оптимальный иммунный ответ зависит от правильного питания [13], [14]. Недоедание может поставить под угрозу иммунитет, тем самым влияя на уязвимость ответа на COVID-19. Потребление достаточного количества белка имеет решающее значение для выработки антител, поддержания ворсинчатой морфологии кишечника и уровня кишечного иммуноглобулина, что улучшает кишечный барьер [15–17]. Таким образом, высококачественные белки являются важным компонентом противовоспалительной диеты, которая включает омега-3 жирные кислоты, витамины С и Е, фитохимические вещества, которые широко присутствуют в продуктах растительного происхождения (фруктах, овощах, орехах, злаках и т.д.) [18–21]. Правильная диета укрепляет иммунную систему и способствует защите организма от тяжелого течения COVID-19.
SARS-CoV-2 и центральная нервная система (ЦНС)
Кроме пищеварительной системы, коронавирусная инфекция (COVID-19) также затрагивает центральную и периферическую нервную систему. Неврологические проявления могут возникать по разным причинам, включая прямое вирусное поражение центральной нервной системы (ЦНС) и иммунноопосредованные процессы. Примеры заболеваний ЦНС при COVID-19 могут включать энцефалит (воспаление головного мозга), менингит и инсульт. В периферической нервной системе COVID-19 ассоциируется с дисфункцией обоняния и вкуса, повреждением мышц и синдромом Гийена—Барре, при котором иммунная система человека поражает собственные периферические нервы.
Рисунок 4. Коронавирусная инфекция и нервная система
Ученые Университета Гонконга отметили, что механизмы инфекции SARS-CoV-2 могут быть аналогичны механизмам инфекции SARS-CoV из-за 79,5% сходства последовательностей РНК этих двух коронавирусов [22]. Однако SARS-CoV-2 обладает более мощной способностью к распространению, чем SARS-CoV и MERS-CoV. Причина в том, что SARS-CoV-2 и ACE2 обладают более сильной связывающей способностью [23]. S-белок (спайк-белок) на поверхности коронавируса связывается с ACE2 и прикрепляется к поверхности клетки; затем сериновая протеаза (TMPRSS2) активирует S-белок, что помогает вирусу проникать в нейрон [1]. Так как клетки кровеносных сосудов экспонируют ACE2 в большом количестве, SARS-CoV-2 может атаковать эндотелиальные клетки в кровеносных сосудах головного мозга через этот рецептор и нарушить гематоэнцефалический барьер (ГЭБ — барьер между кровеносной системой и центральной нервной системой). Нарушенный ГЭБ может способствовать вторжению вируса в ткани мозга и нейроны и привести к серьезным неврологическим осложнениям [24].
SARS-CoV-2 и система кровообращения
Помимо дыхательных путей, SARS-CoV-2 поражает сердечно-сосудистую систему. Это приводит к высвобождению высокочувствительных сердечных тропонинов (hs-cTnl) — белков, содержащихся в сердце и скелетных мышцах человека. В процессе заражения мембраносвязанный белок ACE2 может расщепляться трансмембранным дезинтегрином ADAM17, высвобождая ACE2 в кровоток. Таким образом, вирус циркулирует в крови зараженного организма. Воспаление сосудистой системы и миокарда может привести к миокардиту, сердечной недостаточности и быстрому ухудшению состояния больного [25].
Рисунок 5. Сердечно-сосудистое поражение при COVID-19
SARS-CoV-2 и мочеполовая система
Инфекция репродуктивной системы требует большего внимания, потому что она не только влияет на нынешнее поколение, но также может распространяться на потомство через поврежденные гаметы. На сегодняшний день несколько исследований подтвердили влияние SARS-CoV-2 как на мужскую, так и на женскую репродуктивную систему [26], [27]. В настоящее время хорошо известен факт, что мужчины более восприимчивы к инфекции SARS-CoV-2 и у них выше уровень смертности, чем у женщин. Это объясняется тем, что клетки семенного протока и сперматогонии синтезируют много ACE2 [28–30].
По мнению ученых, SARS-CoV-2 нарушает репродуктивные функции мужчин через несколько механизмов, таких как воспалительные реакции, окислительный стресс и апоптоз [31–33]. Инфекция SARS-CoV-2 приводит к перепроизводству активных форм кислорода, которые могут усиливать внутриклеточные сигнальные пути (NF-κB-TLR). Это приводит к высвобождению цитокинов, что еще больше усиливает воспалительный ответ. К примеру, орхит, вызванный инфекцией SARS-CoV-2, может привести к окислительному стрессу в тканях яичка. Окислительный стресс может вызвать внутриклеточное окислительное повреждение сперматозоидов, что приводит к ухудшению их качества и мужскому бесплодию.
Рисунок 6. Инфекция SARS-CoV-2 и репродуктивная система
Рецепторы ACE2 были также обнаружены в женских яичниках [34], [35]. Можно предположить, что SARS-CoV-2 поражает ткань яичников и клетки гранулезы и таким образом ухудшает функцию яичников и жизнеспособность ооцитов, что может привести к бесплодию или невынашиванию [33]. Недавно ученые (Виванти и др.) сообщили о трансплацентарной передаче вируса от матери, инфицированной COVID-19, новорожденному. Мать была инфицирована в последнем триместре беременности, и гены SARS-CoV-2 были обнаружены в ткани плаценты. Согласно этому отчету, трансплацентарная передача может привести к воспалению плаценты [36]. Однако стоит отметить, что плацента имеет плацентарный барьер, который не смешивает кровь матери и плода, тем самым защищая плод от всех видов материнской инфекции. Невосприимчивые клетки плаценты обладают противовирусными свойствами, которые дополнительно предотвращают проникновение SARS-CoV-2 в клетки ребенка [37].
Вывод
Прочитав эту статью, мы с вами узнали, как вирус поражает не только дыхательную систему, но и другие системы человека. Это осложняет потенциальные клинические проявления и затрудняет лечение случаев COVID-19. Однако биомедицинские исследования могут помочь нам больше узнать о способностях нового коронавируса и о том, как с ним бороться, чтобы определить важные ориентиры для дальнейших исследований, диагностики и лечения. Также стоит всегда помнить, что соблюдая правильную диету и карантинные меры, мы снижаем риски заражения и ухудшения состояния здоровья во время COVID-19. Ведь вирус не всегда может вызвать вышеуказанные осложнения, если мы будем правильно заботиться о своем здоровье.
Врач объяснил, как расшифровать свои анализы на антитела к COVID-19
С результатами подобных анализов корреспондент «Российской газеты» обратилась к сертифицированному специалисту по физической реабилитации, члену Европейской ассоциации амбулаторной реабилитации Леониду Дьякову.
Антитела: иммунный ответ
Леонид Леонидович, в лаборатории люди получают результаты исследования, естественно, безо всяких комментариев. Их отправляют к врачам. Но к ним сейчас пробиться нелегко, да и не каждый рискует сидеть в очередях. В итоге человек мучительно вглядывается в непонятные обозначения, думает, плохо это или хорошо. Расскажите, что значит: «Антитела обнаружены».
Тест на антитела может показать, сталкивался ли человек с коронавирусом, даже если симптомов COVID-19 у него не было. Если антитела обнаружены, значит, организм среагировал на встреченный вирус. Они могут сохраняться, даже если самого вируса в организме уже нет. Этот тест говорит только о том, что произошел некий иммунный ответ.
Таким образом, выявление антител в крови является информативным свидетельством текущего или прошлого инфекционного процесса и помогает выявить стадию развития инфекции.
Обнаружение IgM указывает на недавнее инфицирование SARS-CoV-2. Они появляются непосредственно после контакта с носителем вируса, на третий-четвертый день. Через семь-десять дней они уже точно присутствуют в крови.
Потом они «стареют»?
Леонид Дьяков: Общий период вероятного выявления антител класса M не превышает двух месяцев. В течение этого времени IgM антитела постепенно полностью сменяются на IgG. Последние начинают формироваться в среднем на 21-й день.
Если еще есть IgM, и уже появились иммуноглобулины класса G, то это означает позднюю инфекцию. Просто IgM еще не сошли на нет.
Получается, наличие IgM не обязательно говорит об активной инфекции?
Леонид Дьяков: Да. Эти антитела могут выявляться и на стадии выздоровления.
Когда в крови выявляются только IgG, это говорит о том, что пациент выздоровел, и у него сформировался иммунитет к SARS-CoV-2. Если уровень IgG достаточно высок, то можно стать донором иммунокомпетентной плазмы. Например, IgG больше 40, а IgM больше 1,5, либо IgG больше 80, а IgM равно нулю.
То есть, если в крови выявлены обе группы антител, это означает, что человек уже выздоравливает?
Леонид Дьяков: Совершенно верно. Еще раз повторю: иммуноглобулины М говорят о том, что человек в данный момент болеет коронавирусом. Это не обязательно тяжелые формы, состояние может быть и бессимптомным. А иммуноглобулины G говорят о том, перенес ли он коронавирусную инфекцию в прошлом.
Далее, в графе «Дополнительная информация», вообще непонятная шифровка. А чем непонятнее, тем ведь страшнее. К примеру, вот передо мной результаты, переданные одним пациентом: «ОПсыв 0,0338; КП 1,45». Что кроется за этим?
От чего зависит количество антител в организме?
Лучше не болеть
Заразен ли человек, чей анализ мы расшифровываем?
Леонид Дьяков: По данному тесту нельзя определить, заразен ли еще человек. В принципе, с такими показателями, которые вы предоставили, пациент не заразен.
Но чтобы достоверно знать это, следует все же сдать еще мазок. Именно он покажет, выделяется ли вирус во внешнюю среду. Если он будет отрицательный, то человек стопроцентно не заразен. Без этой уверенности я бы рекомендовал соблюдение мер социальной дистанции и индивидуальной защиты даже в случае обнаружения только антител класса IgG.
А вы верите в то, что все должны переболеть, и тогда с эпидемией будет покончено?
Леонид Дьяков: В этом, конечно, есть логика. Но проблема в том, что вирус дает достаточно серьезные осложнения. И не все болеют в легкой или бессимптомной форме.
Люди, узнавшие что у них обнаружены антитела, начинают думать, когда же, где подхватили заразу. Вспоминают, когда болели. Может ли данный тест показывать антитела не только на COVID-19, но и на перенесенные другие ОРЗ или ОРВИ?
Леонид Дьяков: Исключено. Это специфичный тест именно на антитела к коронавирусной инфекции.
Человек припомнил, что сильно болел в феврале, ему было очень плохо. Мог тогда быть коронавирус?
Леонид Дьяков: Иммуноглобулин G с тех пор не сохранился бы.
То есть, носители антител могут, в принципе, радоваться, что переболели коронавирусом, практически не заметив этого?
Леонид Дьяков: Те, кто переболел легко или бессимптомно, вырабатывают низкий уровень иммуноглобулина G и могут заболеть повторно.
Чем тяжелее протекает заболевание, тем больше антител произведет иммунная система, и тем дольше они проживут в крови после болезни.
Однако есть информация, что сохраняются так называемые клетки памяти. Организм запоминает, как вырабатывать эти антитела, при каких условиях и в каком количестве. И в случае повторного контакта с вирусом организм начинает синтезировать IgG-антитела значительно быстрее, не за 21 день, а за три. И они способны «смягчать» течение заболевания, препятствовать развитию тяжелых осложнений.
Дышите глубже
Получается, что в принципе сдавать тест на антитела и не совсем нужно. Какая разница, болел человек или нет, если этого особо и не заметил, а никаких таких преимуществ наличие антител не дает. Все так же нужно предохраняться от заражения…
Леонид Дьяков: Мое личное мнение, если человек чувствует себя хорошо, особой надобности в тестировании нет. Ведь с тем же успехом можно поискать у себя вирус герпеса и другие.
Однако тестирование поможет решить проблему в более глобальном масштабе, выработать стратегию борьбы с коронавирусом, поскольку по количеству иммунных людей можно спрогнозировать, когда случится спад эпидемии.
Что делать тем, у кого обнаружены антитела класса IgM?
Леонид Дьяков: Если нет явных признаков заболевания, нужно побольше двигаться, гулять на свежем воздухе, дышать полной грудью, чтобы работали легкие, а кислород циркулировал в крови.
Все материалы сюжета «COVID-19. Мы справимся!» читайте здесь.
Коронавирусный ликбез: в чем разница между SARS-CoV-2 и COVID-19?
Помимо прочего, в разгар эпидемии развивается и еще одно очень опасное явление — «инфодемия». Это шквал слухов, сплетен, фэйк-ньюс и полноценной дезинформации. Чтобы разобраться в потоке этого новостного шума нужно обладать недюжинным самообладанием и базовым пониманием ситуации. Так что эта статья может помочь и в борьбе с недобросовестными распространителями информации.
Ремарка. Не стоит воспринимать этот материал в качестве замены «Википедии» или медицинского справочника.
Термины
Важные вопросы и ответы
Как передается коронавирус SARS-CoV-2 между людьми?
Также, как и многие другие вирусы дыхательных путей — вместе с микроскопическими каплями влаги, которые человек выдыхает или выбрасывает во время кашля и чиханья. В организм другого человека вирионы (вирусные частицы) могут попасть также по воздуху, либо с различных поверхностей, на которые они осели. Для этого необязательно предметы облизывать или обнюхивать, достаточно прикоснуться руками, а затем дотронуться до лица. Коронавирус попадает в организм со слизистых носа, рта и глаз.
Как этого избежать?
Дезинфицировать все поверхности, до которых часто дотрагиваются люди — дверные ручки, выключатели, столы и поручни. В общественных местах соблюдать дистанцию до других людей не менее полуметра, избегать физических контактов (объятия, приветствия). Мыть руки регулярно, с мылом, а если нет такой возможности, то дезинфицировать их средствами на спиртовой основе. Не трогать лицо — глаза, рот и нос. При кашле и чиханье рот следует закрывать сгибом локтя: даже если у вас нет симптомов, вы все равно можете уже быть заражены, плюс демонстрация респираторной гигиены подает пример окружающим.
Спасают ли медицинская маска и перчатки?
Носить маску необязательно, так как обычные медицинские маски не защитят от вирусов полностью, а респираторы соответствующего класса защиты доступны не всем, да и менять их нужно часто. С другой стороны, маска создает физический барьер между кожей лица и руками на случай, если избежать прикосновений не получается, а также обеспечивает какую-никакую преграду. Медицинские или хозяйственные перчатки носить постоянно вредно, но можно надевать перед контактом с предметами в общественных местах. Обычные перчатки (зимние или рабочие) никакой защиты не дают, даже скорее наоборот — могут сохранять в себе вирионы после контакта с зараженными поверхностями.
Стоит ли бояться, что посылки и продукты могут быть заражены?
Вирион коронавируса вне тела человека может сохранять свою целостность (а значит заразность) в течение 2-4 дней, в воздухе — до трех часов. Это означает, что посылок или товаров, которые были в пути более этого срока опасаться не нужно. Все пищевые продукты, которые хранились в открытом доступе для других людей (например, овощи или фрукты) лучше подвергать термической обработке. Через ЖКТ возбудитель COVID-19 попасть в организм не сможет, а вот со слизистой рта на слизистую носоглотки — легко.
Каковы симптомы коронавирусной инфекции?
COVID-19 отличается очень разнообразной тяжестью протекания у пациентов. Многие переносят болезнь легко, практически не замечая — как обычную простуду. У других развивается весь спектр расстройств организма и требуется реанимация. В общем случае специфичными для коронавирусной инфекции являются: жар (37,5 градусов и выше), затрудненное дыхание и кашель (как правило, сухой). Реже встречаются такие проявления, как повышенная утомляемость, боли в горле, суставах и мышцах, а также головные боли, диарея, тошнота и простудные симптомы (заложенность в носу). Инкубационный период может достигать 14 дней, но чаще всего проявления инфекции становятся заметны уже на третий-пятый день после заражения.
COVID-19: что мы знаем и чего не знаем
«Биомолекула» разбирается в научных аспектах сегодняшней эпидемии
Автор
Редакторы
Рецензенты
«Биомолекула» продолжает отвечать на вопросы, связанные с эпидемией коронавируса SARS-CoV-2, и на этот раз рассматривает вирус с точек зрения биологии, медицины и фармацевтической индустрии. Для этого мы проконсультировались с шестью экспертами в этих областях.
Ситуация с коронавирусом столь актуальна в эти дни, что мы открыли на «Биомолекуле» новый раздел SARS-CoV-2, а также публикуем уже четвертый материал по этой теме. Первые три вот такие: «2019-nCoV: очередной коронованный убийца?» [2], «Хроника распространения SARS-CoV-2» [3] и «COVID-19: отвечаем на вопросы» [1]. Эта статья уже четвертая и, может статься, не последняя.
В подготовке материала участвовала команда из шести экспертов:
Антон Гопка, генеральный партнер биотехфонда ATEM Capital, член Консультационного совета Национального института рака США, декан факультета itmotech Университета ИТМО
Дмитрий Купраш, д.б.н., главный научный сотрудник ИМБ РАН, профессор кафедры иммунологии биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова и кафедры молекулярной и клеточной биологии МФТИ
Андрей Летаров, д.б.н., проф. кафедры вирусологии биологического факультета МГУ
Дисклеймер: Андрей Летаров работает с бактериофагами и не является специалистом по вирусным инфекциям людей и животных, поэтому его ответы базируются на общей вирусологической эрудиции и знакомстве с материалами по теме.
Александр Панчин, к.б.н., с.н.с. ИППИ РАН, биоинформатик и известный российский популяризатор науки
фото Екатерины Мамонтовой
Василий Штабницкий, к.м.н., пульмонолог, врач клиник «Рассвет» и «Чайка»
Илья Ясный, к.х.н., руководитель научной экспертизы фармацевтического фонда «Инбио Венчурс»
1. Откуда взялся SARS-CoV-2?
Китайское правительство сообщило о первых случаях «пневмонии неизвестной этиологии» в Ухане 31 декабря, но вирус появился в Китае на несколько недель раньше. В январе количество случаев заражения в Китае начало быстро нарастать, в стране ввели карантин в нескольких крупных городах [4]. Параллельно вирус стал распространяться сначала по разным частям региона (китайские специальные административные регионы Гонконг и Макао, Тайвань, Япония, Корея, Сингапур), затем первые случаи обнаружили в США и Европе (во Франции). Сейчас уже несколько недель как именно Европа стала эпицентром эпидемии. Ситуация же в Китае стабилизируется, и власти заявили, что жесткий карантин в Ухане планируется снять 8 апреля. Тем не менее есть вероятность наступления второй волны заболевания, как случилось, например, в Гонконге (китайском SAR): туда возвращаются его жители, которые не могли вернуться раньше из-за карантина, и завозят вирус снова. Подробно об истоках вируса и хронике эпидемии «Биомолекула» уже писала [2], [3].
Команда исследователей показала, что геном вируса, выделенного у группы пациентов с атипичной пневмонией после посещения Уханя, на 89% совпадает с вирусом летучих мышей SARS-like-CoVZXC21 и на 82% — с человеческим вирусом SARS-CoV [5], эпидемия которого случилась в 2002–2004 годах. По этой причине вирус получил название SARS-CoV-2 [6]. Также геном вируса совпадает на 96% с геномом вируса летучих мышей RaTG13 (GenBank Sequence ID: MN996532.1)
Если у вас возникают сомнения в естественном происхождении вируса, ознакомьтесь с постскриптумом к этой статье.
2. Что особенного в этой эпидемии?
Стоит отметить, что эпидемии и даже пандемии случаются с человечеством довольно регулярно (о некоторых из них «Биомолекула» писала: «Объяснена различная вирулентность вирусов гриппа — возбудителей “испанки”» [7]), и переход вируса с животного на человека — тоже не редкость. Например, если даже вспомнить недавние случаи, вирус Зика передается через укус комара [8]; вирусы, вызывающие другие опасные заболевания SARS и MERS, попали к человеку через мясо диких животных (природные носители этих вирусов — летучие мыши); названия птичьего и свиного гриппов говорят сами за себя; заразиться вирусом Эбола можно при контакте с естественными жидкостями из организмов, например, обезьян, которые в свою очередь подхватили вирус от крылановых [9]. Но есть ли что-то необычное в эпидемии SARS-CoV-2?
«Особенность в том, что она случилось в XXI веке, — комментирует вирусолог Андрей Летаров. — Существенно изменились возможности человечества по борьбе с такими инфекциями. Изменились и этические установки: принято считать, что сейчас жизнь отдельного человека стала более важной ценностью для общества, чем, например, в XX веке. И можно предположить, что в середине XX века на такую эпидемию мало бы внимания обратили, лишь потом в семейных преданиях говорили бы, что “когда твоя бабушка была молодая, ходила какая-то страшная болезнь”.
Если сейчас не делать вообще ничего по предотвращению эпидемии, то потери, в сухом бухгалтерском подсчете, не будут очень большими, по сравнению с ежегодной смертностью от других причин. Биологически ничего экстраординарного в этой эпидемии нет.
Возможно, на мой взгляд, особенностью этого вируса является то, что для заражения нужно совсем небольшое его количество. Это рассуждение основано на том, что при таких симптомах люди продуцируют мало инфекционных аэрозолей (из чего можно было бы сделать вывод, что передаваться вирус должен не очень хорошо), но коэффициент R0 [«базовая способность к размножению», среднее количество людей, которых может заразить один носитель вируса — прим. автора] при этом больше двух. Основной способ передачи вируса, как указывает ВОЗ, — контактный или капельно-контактный, значит, “доза” вируса, необходимая для заражения, низка. И это объясняет также и проблемы с диагностикой: концентрация вируса в разных биологических жидкостях больного довольно низка, и обнаружить его может быть сложно».
Сейчас никто не знает, сколько будет продолжаться эпидемия SARS-CoV-2, но, предположительно, вспышки заболеваемости могут продолжаться в зимний сезон и после основной эпидемии [10]. Еще некоторые предположения о том, какие биологические особенности нового коронавируса «помогли» ему вызвать такую глобальную эпидемию, можно прочесть в статье Why the coronavirus has been so successful [11].
3. Сколько штаммов вируса выявлено и что это значит?
В статье в National Science Review от 3 марта 2020 года ученые при анализе 103 геномов вируса выделили два штамма: типа L и типа S, причем указали, что более агрессивный L мутировал из S [12]. Позднее они сделали апдейт: употребление термина «агрессивный» было неверным и вводящим в заблуждение (misleading). Сейчас, даже после анализа гораздо большего количества сиквенсов, все еще трудно точно сказать, насколько значимы различия штаммов коронавируса для течения и исхода COVID-19. Возможно, чтобы окончательно ответить на этот вопрос, понадобится немало времени.
«SARS-CoV-2 — это РНК-содержащий вирус, который в силу особенностей своего воспроизводства достаточно часто подвергается мутациям, — рассказывает вирусолог Андрей Летаров. — Уже сейчас наблюдается несколько десятков различных генетических линий вируса, причем их филогения (родственные отношения) хорошо коррелирует с местом выделения изолятов, то есть распространение вируса по планете происходит в масштабах времени, сопоставимых с накоплением генетических изменений в его геноме. Однако не все мутации имеют сколько-нибудь существенное значение. В определенной обстановке та или иная мутация может иметь больший репродуктивный успех, и тогда этот вариант получит большее распространение в определенной местности. И тогда мы сможем говорить о появлении нового штамма. Важно, чтобы это были не просто отличия по последовательности, но и отличия, которые сопряжены с изменением экологически важных свойств вируса, например, его контагиозности или тяжести заболевания, которое он вызывает.
В целом, сейчас вообще не стоит особо обращать внимание на информацию о количестве штаммов: пока прошло мало времени с начала эпидемии, мы толком не знаем, какие свойства разных типов вируса есть и какие будут найдены».
4. Что происходит с вирусом SARS-CoV-2 в организме?
Наглядно попадание вируса в клетку, образование новых вирионов и распространение вируса по организму показано поэтапно на рисунке 1 с использованием графики The New York Times.
Рисунок 1а. Заражение SARS-CoV-2 клеток человека. SARS-CoV-2 проникает в организм через нос, рот или глаза, добирается до дыхательных путей и прикрепляется к альвеолярному эпителию (рецептор коронавируса — ангиотензинпревращающий фермент 2, ACE2) [13]. После того, как рецептор-узнающий белок Spike связывается с рецептором, вирусная частица попадает внутрь клетки путем эндоцитоза.
Рисунок 1б. Заражение SARS-CoV-2 клеток человека. Происходит слияние мембранной оболочки вируса с мембраной эндоцитозного пузырька, в результате чего содержимое вириона — РНК и некоторые белки — попадают в цитоплазму.
Рисунок 1в. Заражение SARS-CoV-2 клеток человека. Исполнение генетической программы, записанной на вирусной РНК, приводит к синтезу новых копий вируса.
Рисунок 1г. Заражение SARS-CoV-2 клеток человека. Вирионы окончательно собираются в аппарате Гольджи.
Рисунок 1д. Заражение SARS-CoV-2 клеток человека. Новые вирионы наполняются генетическим материалом.
Рисунок 1е. Заражение SARS-CoV-2 клеток человека. Вирионы выходят из клетки путем экзоцитоза. Они распространяются по организму дальше или выходят с кашлем или чиханием наружу, заражая других людей.
Есть основания думать, что новый вирус поражает дыхательные пути меньше, чем SARS-CoV. Рассказывает врач-пульмонолог Василий Штабницкий: «Учитывая высокую летальность первого SARS и MERS, можно говорить о том, что механизмы повреждения тканей у них схожие. И нам, конечно, крупно повезло, что летальность от SARS второго типа гораздо ниже, иначе паника была бы гораздо более выраженная.
Насчет механизма заражения можно отметить несколько важных моментов. Во-первых, вирус может непосредственно размножаться в альвеолярном эпителии, или альвеолоцитах, и повреждать легочную ткань напрямую. Во-вторых — цитокиновый шторм, массированный выброс воспалительных веществ. Это защитный механизм организма: он борется с инфекцией, выбрасывая различные активные молекулы, но вместо борьбы получается полное уничтожение легких и развитие чего-то вроде септического шока (хотя относительно септического шока у вирусных инфекцией — это очень дискуссионный вопрос). И третий момент, тоже очень интересный, но не до конца понятный, — это то, как коронавирус взаимодействует с моноцитами: судя по всему, размножается в этих клетках и каким-то образом мешает работе иммунной системы. Возможно, именно с этим связано достаточно длительное течение этой инфекции, быстрое распространение и тот факт, что человек становится заразным не только до возникновения клинических симптомов, но, возможно, остается какое-то время заразен и после выздоровления. Эти особенности, конечно, не играют нам на руку».
Иммунолог Дмитрий Купраш подтверждает, что, согласно литературным данным, при тяжелом течении заболевания наблюдается заражение вирусом моноцитов (что приводит к чрезмерному неспецифическому воспалению), а кроме того — уменьшение количества Т-лимфоцитов (что приводит к иммуносупрессии), «то есть нечем ни дышать, ни с вирусом бороться».
Пока что подробности того, какие именно структурные характеристики вируса с какими патогенетическими механизмами связаны, еще мало ясны. Например, есть данные, что вирусный белок nsp (nuclear shuttle protein) способен блокировать врожденный иммунный ответ хозяина и что одна из субъединиц гликопротеинов «шипов» оболочки вируса высококонсервативна. В теории и то, и другое можно использовать для создания терапии против вируса. Однако все это требует дополнительных исследований [4].
«Механизмы взаимодействия SARS-CoV-2 с иммунной системой еще недостаточно изучены, — продолжает Дмитрий Купраш. — Как указано в недавнем обзоре в The Lancet [14], особенностью тяжелой коронавирусной инфекции может быть ее усиление за счет взаимодействия Fc-рецепторов иммунных клеток с антителами против S-белка оболочки (Spike — “шип”, тот самый белок, из-за которого частица вируса похожа на корону). Пишут, что антитела против S-белка могут не защищать от инфекции, а, наоборот, помогать проникновению вируса в иммунные клетки. Поэтому при разработке вакцины следует особенно тщательно проводить испытания на животных».
Подробнее про разработку лекарств и вакцин читайте ниже.
5. Какие хронические заболевания повышают риск тяжелого протекания заражения?
Стоит отметить, что те оценки по тяжести симптомов и смертности, которые можно встретить в прессе, возможно, окажутся завышенными, говорят эксперты [15], поскольку часто в расчет берутся только случаи подтвержденного заражения. У большинства же болезнь проходит или бессимптомно, или в мягкой форме, и люди даже не подозревают, что болеют. Количество таких случаев оценить сложно, поскольку для этого требуется массовое и очень надежное тестирование на наличие вируса, а также тестирование на антитела, которое бы показало, переболел человек вирусом или нет.
Какие факторы повышают риски тяжелого протекания заболевания, кроме возраста?
Государственная служба здравоохранения Великобритании и CDC, тем не менее, относят людей с тяжелыми респираторными заболеваниями (муковисцидозом, тяжелой астмой и тяжелой хронической обструктивной болезнью легких и пр.) к группе риска (см. врезку).
Кто входит в группу риска?
Помимо людей старше 65 лет и людей с диабетом и ССЗ, в группу риска сейчас включают и людей с определенными заболеваниями или на определенных стадиях лечения [16], [17]. К ним относятся:
А как особенности иммунной системы влияют на тяжесть заболевания?
«Об этом известно мало, — говорит Дмитрий Купраш, — но можно проводить аналогии с SARS, поскольку наблюдается значительное структурное сходство В-клеточных и Т-клеточных эпитопов двух вирусов. Для SARS-CoV (который после появления SARS-CoV-2 стали называть SARS-CoV-1) показаны ассоциации определенных аллелей главного комплекса гистосовместимости (HLA) обоих классов с тяжестью заболевания. Это отражает тот общий факт, что Т-лимфоциты видят любой вирус “через призму” молекул HLA, и в зависимости от того, какие варианты HLA присутствуют у данного индивидуума, картина будет разной.
Однако имеющихся для SARS-CoV-1 данных недостаточно, чтобы влиять на выбор поведения или стратегии лечения (например, пока не описаны “защитные” аллели, делающие тяжелое течение невозможным). С SARS-CoV-2, вероятно, ситуация будет такой же. Однако если вирус широко распространится в популяции, и будет набрана большая статистика, могут появиться какие-то конкретные рекомендации, касающиеся персональной генетики (хотя мне кажется, что это маловероятно)».
6. Какими методами борются с вирусом сейчас?
Первая стадия борьбы — это идентификация вируса. Симптомы COVID-19 неспецифичны, их можно спутать с заражениями другими вирусами, например, гриппом, риновирусом (вирусом обычной простуды), метапневмовирусом человека (HmPV), респираторно-синцитиальным вирусом (RSV) и другими [4].
Поэтому применяют тесты для однозначного определения именно нового коронавируса (о тестах мы писали в первой части ответов на вопросы [1]). Например, буквально несколько дней назад FDA одобрило тест-систему от Cepheid, результат с помощью которой можно получить всего за 45 минут, причем персоналу не надо проходить специального обучения для проведения тестирования. Также появилось заявление сингапурских ученых о создании теста, который выдает результат и вовсе за 5–10 минут [18].
Специфического лекарства от SARS-CoV-2 еще нет, и врачи лечат болезнь симптоматически (информация суммирована на рис. 2). В тяжелых случаях может понадобиться оксигенотерапия и искусственная вентиляция легких. Как уже было отмечено выше, поражение легких часто является следствием излишней активации иммунной системы — так называемого цитокинового шторма. «При нем повышается уровень воспалительных цитокинов в крови, в частности, IL-6, — комментирует ситуацию редактор «Биомолекулы» Илья Ясный, руководитель научной экспертизы фармацевтического фонда «Инбио Венчурс». — Поэтому уже применяются антитела против этого цитокина, и компания Roche начала клиническое исследование фазы 3 у пациентов с COVID-19».
В качестве терапии из доступных средств исследуют альфа-интерферон и препарат лопинавир/ритонавир. Потенциально, по выводам, сделанным из доклинических исследований, возможно применение ремдезивира (GS-5734). Это противовирусный препарат, ингибитор РНК-полимеразы, который in vitro оказался эффективен против множества РНК-вирусов и был протестирован на модели MERS-CoV [4], [19], [20].
Рисунок 2. Воздействие экспериментальных препаратов, которые могут прерывать цикл репликации нового коронавируса на разных стадиях. На рисунке указан препарат камостата мезилат; остальные подробности — в тексте.
Исследования в Китае показывают, что эффективен и «приемлемо безопасен» (acceptable safety) оказался старый препарат для лечения малярии хлорохинфосфат [21]. Хотя это лекарство еще не одобрено для лечения COVID-19, в США компании Novartis, Mylan и Teva передают миллионы этих таблеток американским больницам и стараются наладить производство хлорохина и гидроксихлорохина на своих заводах.
Дополнительно об использовании старых лекарств в борьбе с новой эпидемией можно прочесть в статье How scientists are working 24/7 looking for old drugs that might treat COVID-19 [22].
«Разработка нового лекарства с нуля занимает лет восемь в среднем, в экстренной ситуации можно немного ускорить этот процесс, — говорит Илья Ясный. — Поэтому первое, за что все берутся, — это перепозиционирование существующих лекарств. (В новой статье Nature The pandemic pipeline [23] прекрасно описана ситуация с разработкой лекарств.) В этом направлении ведутся исследования японского фавипиравира, но результат пока неясен [в Китае его уже одобрили к использованию еще в середине февраля — прим. автора].
Только что было опубликовано французское исследование гидроксихлорохина в сочетании с азитромицином [24]. В группе, где пациенты получали комбинацию препаратов, на первый взгляд исходы были очень хорошие. Однако при внимательном рассмотрении публикации оказалось, что проведение исследования есть за что покритиковать: например, не были учтены пациенты, которые выбыли из исследования по разным причинам (среди них были и смертельные случаи). В общем, в достоверности данных можно усомниться, и рекомендовать эту комбинацию еще рано.
Большое возмущение вызвал и твит Дональда Трампа (рис. 3), где он призывает всех срочно принимать это сочетание препаратов. Такая комбинация в целом довольно токсична, поэтому всем точно не надо ее принимать в целях профилактики. В качестве терапии — может быть, если это будет доказано в дополнительном исследовании».
Рисунок 3. Твит Дональда Трампа, предлагающий использовать неодобренную и непроверенную комбинацию гидроксихлорохина и азитромицина, уже разошелся в интернете с шуточками, что фарма проплатила рекламу у известного блогера. Тем не менее некомпетентные рекомендации от такого публичного лица приводят к серьезным последствиям — подробности в тексте.
Также отравления хлорохинфосфатом отмечены в Нигерии [26].
7. Что является наиболее вероятными мишенями для будущих терапий?
Проблема с разработкой новых лекарств в первую очередь заключается в том, что новый вирус пока что плохо изучен, а значит, нам мало известно о мишенях на самом вирусе, на которые можно направить лекарства. Однако лекарства можно направлять и на мишени на клетках человека! Среди потенциальных кандидатов — ACE2, о котором шла речь выше (вирус связывается с этой молекулой на поверхности клетки), или фермент фурин, который необходим для размножения вируса [27].
О том, что такое лекарственная мишень и как ее найти, рассказывает статья «Поиск лекарственных мишеней» [28], опубликованная в рамках спецпроекта «Современные лекарства».
«Сейчас появилось более 20 различных разработок, — рассказывает Илья Ясный. — Среди них, например, моноклональные антитела, которые бы, например, препятствовали проникновению вируса в клетку; РНК-препараты, которые могли бы интерферировать с вирусной репликацией и вообще жизненным циклом вируса [то есть подавлять репродукцию вируса — прим. автора]. До появления таких препаратов на рынке тоже в самом лучшем случае пройдет года три. Как и в случае вакцин, помимо доклинических и клинических исследований, параллельно ведется фармацевтическая разработка процессов получения и контроля качества продукта. Она очень сложна, полна неожиданностей — в любой момент может что-то пойти не так. Сама по себе фармацевтическая разработка занимает месяцев 18, если все идет хорошо».
8. Как обстоят дела с вакциной?
«Теоретически, вакцины — это системное решение кризиса, — рассказывает Антон Гопка, генеральный партнер биотехфонда ATEM Capital, член Консультационного совета Национального института рака США, декан факультета itmotech Университета ИТМО. — Уже сейчас, согласно списку ВОЗ, ведется более 40 разработок. Две компании уже начали клинические исследования первой фазы: Moderna в США и CanSino Biologics в Китае».
«Разрабатываемые вакцины относятся к разным типам, — комментирует Илья Ясный. — На стадии доклинических испытаний находятся вакцины, которые используют ослабленные вирусы, субъединицы вируса. Например, в университете Пастера во Франции собираются использовать ослабленный вирус кори с антигеном коронавируса на поверхности. В России о начале работы над вакцинами заявили “Биокад” и “Вектор”. Китайские вакцины, которые сейчас входят в фазу клинических исследований, используют геномодифицированный аденовирус, выставляющий на своей поверхности белок коронавируса».
В компании Moderna же делают вакцину на основе мРНК. «Этот подход не валидирован — таких вакцин вообще нет. Поэтому трудно сказать, насколько он будет успешен», — говорит Илья Ясный. Кстати, именно такой подход, по заявлениям, был выбран и «Биокадом».
Эксперты единогласны, что в «нормальном темпе» подобная разработка занимает около десяти лет, и сокращение этой цифры даже до нескольких лет потребует больших усилий. «Во время пандемии такие разработки будут вестись в экстренном режиме, — комментирует Антон Гопка. — Но по словам главы Национального института аллергии и инфекционных заболеваний США Энтони Фаучи, первые результаты по эффективности вакцин мы сможем увидеть в самом оптимистичном сценарии в течение года-полутора. И я склонен согласиться с господином Фаучи, который вынужден регулярно в последние дни публично оппонировать Дональду Трампу, которому больше нравятся сроки в месяцы, чем в годы. Наглядный пример таких “ускоренных” разработок — история с вакциной против лихорадки Эбола. Разработок тоже было несколько десятков, а одобрена только одна вакцина от Merck в декабре прошлого года. Напомню, что она была впервые синтезирована учеными из канадского агентства здравоохранения еще в 2003 году. При этом предыдущие патогенные коронавирусы SARS и MERS так и остались без вакцин, потому что эти вспышки инфекций не оказались устойчивыми и достаточно быстро затухли».
«Ситуация с COVID-19 не настолько острая, чтобы пренебрегать необходимыми стадиями клинических испытаний, — добавляет Дмитрий Купраш, — поэтому вакцины, пригодные для широкого применения, появятся никак не раньше, чем через год, то есть даже не к следующей сезонной вспышке (если она будет), а в лучшем случае через одну. Даже если посмотреть на вебсайт Moderna, то видно, что ни один из продуктов их линейки пока не продвинулся дальше второй стадии клинических испытаний, так что практических результатов надо будет подождать, и в любом случае никакого влияния на нынешнюю эпидемию они точно не успеют оказать.
Про разработки вакцины российским государственным центром “Вектор” ничего определенного не могу сказать, — продолжает Дмитрий Купраш, — кроме того, что там работают разумные квалифицированные люди, которые ни законы природы, ни медицинские нормы нарушать не будут. Поэтому влияние их вакцинных разработок на текущую эпидемию также будет равно нулю».
Илья Ясный, напротив, считает, что в России или Китае можно представить ситуацию, когда будет заявлено о проведении клинического исследования за пару месяцев, после чего вакцину выпустят на рынок. «Но в таком случае у мирового сообщества не будет доверия к качеству продукта и проведенных исследований», — добавляет эксперт [29–31].
Возникает резонный вопрос: если разработка вакцины занимает так много времени, какая вероятность, что когда их все-таки выпустят на рынок, они не понадобятся (эпидемия закончится) или понадобятся в меньших количествах?
«Математические модели показывают [10], что вероятность того, что вирус будет полностью элиминирован, есть, но есть и вероятность того, что он станет сезонным, как грипп, — комментирует Илья Ясный. — Два ближайших родственника SARS-CoV-2 не вызывают долговременный иммунный ответ, он пропадает примерно через год. Таким образом, не исключено, что потребуется вакцинировать как можно больше людей. Кроме того, на самом деле, и вакцина может не получиться, поэтому так актуальна параллельная разработка множества подходов».
9. Какие стратегии применяют сейчас государства для защиты от эпидемии?
Но что же происходит сейчас? Большинство стран при резком возрастании количества случаев заболевания выбирали методы строгого карантина [32]. Про Китай речь уже шла [33]. В Италии, например, с 10 марта как минимум до 3 апреля ограничено передвижение людей без весомой причины [34]; закрылись школы, музеи, кинотеатры, театры и другие подобные заведения, как и большинство магазинов (кроме продуктовых и аптек); запрещены любые собрания в общественных местах. Похожие меры были предприняты во Франции.
В Великобритании, напротив, после первичной оценки ситуации власти решили, что распространение вируса уже не остановить, и поэтому надо направить всё внимание на защиту уязвимых групп населения. Так, несколько недель правительство давало только рекомендации по сокращению социальных контактов, избеганию общественного транспорта и работе из дома. Отказ от более строгих мер мотивировался стремлением попытаться развить коллективный иммунитет против вируса. Однако строгий карантин все же был введен 24 марта. Эту ситуацию комментируют наши эксперты.
«Про коллективный иммунитет уже много написано, в частности, очень хорошо это объяснил профессор Базыкин, — говорит Дмитрий Купраш. — Смысл в том, что пока вирус новый, один заболевший может заразить несколько окружающих, и инфекция распространяется в геометрической прогрессии. По мере того, как среди окружающих появляются переболевшие люди, у которых есть иммунитет, среднее число заражаемых (так называемый коэффициент R0) снижается, и когда он становится меньше 1, эпидемия идет на спад (люди выздоравливают быстрее, чем заболевают новые). В случае очень заразных заболеваний типа кори уровень коллективного иммунитета должен быть очень высоким, больше 90%, в частности поэтому так важно делать прививки (а не только чтобы не заболеть самому), и если уровень тяжелых последствий от заболевания достаточно высок, то прививки — более предпочтительный способ получения коллективного иммунитета, чем естественный. Британский эксперимент основан на том, что для SARS-CoV-2 группы риска ярко выражены, и в случае их эффективной изоляции риск естественного развития эпидемии для здоровой части популяции оказывается приемлемым, как и нагрузка на экономику. Теоретически, такая стратегия выглядит блистательно, а как она сработает на практике, покажет практика [вечером 23 марта премьер-министр Великобритании объявил о введении строгого карантина; на 25 марта в стране идентифицировано 8000 зараженных, среди которых и 71-летний принц Чарльз, наследник престола — прим. автора].
Согласно новому докладу команды Фергюсона [известного британского эпидемиолога, специализирующегося на построении математических моделей — прим. автора], британская система здравоохранения не выдержит контролируемой эпидемии, и надо применять жесткий карантин. И сам гуру уже приболел [тестирование подтвердило заражение — прим. автора]. Чего эта модель пока не учитывает — это возможного уменьшения летальности вируса по мере развития эпидемии, что кардинально облегчило бы ситуацию. Так ведут себя многие вирусы, но далеко не все, и для того, чтобы предсказать поведение SARS-CoV-2, пока недостаточно данных. Собственно, авторы много раз оговариваются, что надо постоянно мониторить ситуацию. Стоит отметить, что модель Фергюсона получила критику от коллег [35], в частности по поводу возможности в результате жестких мер отследить все контакты зараженных, всех посадить в карантин и таким образом полностью уничтожить вирус. Модель Фергюсона такую возможность в принципе не рассматривает и предполагает, что после ослабления карантина неизбежна новая вспышка, а оппоненты считают, что это не обязательно так. Все с замиранием сердца смотрят, что будет в Китае».
10. Какова ситуация в России?
Своим опытом делится врач Василий Штабницкий: «Любой врач сейчас готовится к инфекции, разрабатывает стратегию. Перерабатываются протоколы инфекционного контроля в частных и государственных клиниках, отрабатывают протоколы взаимодействия, когда поступает пациент с подозрением на коронавирусную инфекцию. Естественно, врачи каждый раз должны упоминать о необходимости соблюдения карантина, предосторожностей. Также, по моему мнению, упоминаться должна и необходимость ношения простых хлопчатобумажных масок, которые в целом могут снизить вероятность распространения вируса, особенно в скученных местах.
У меня опыт очень скромный. Один из моих друзей заболел инфекцией, очень похожей на коронавирусную, однако мы еще не получили официального результата тестирования (хотя прошло уже больше, чем 10 дней). К счастью, у него всё хорошо, пневмония разрешается. Также заболела его жена и сейчас сидит на карантине дома. Несколько человек с похожей на коронавирусную пневмонией уже госпитализированы в стационар. Очень много первичных контактов у тех пациентов, кто приезжает из других стран, и даже уже есть вторичные контакты, которые “чем-то” заболели. К сожалению, количество таких больных — подозрительно больных — сейчас будет становиться всё больше.
Есть и такие страны, как Италия, которые по количеству смертельных случаев находятся на уровне Китая, но есть и страны вроде Германии, где много выявленных случаев, но летальных из них очень мало. Это говорит о том, что эпидемия может проходить по-разному. Вряд ли дело в климате, скорее вопрос в готовности систем здравоохранения к проведению карантинных мероприятий или, например, малых больниц реагировать так же эффективно, как крупные. Если в нашей стране это удастся повторить, то это будет очень хорошо».
Что же можно сказать о сценариях развития ситуации в России?
«Сейчас мы имеем дело с инфекцией, от которой в разумный промежуток времени должна быть разработана вакцина, — рассказывает Андрей Летаров. — То есть стратегически можно ставить цель сдерживать эпидемию до тех пор, пока не появится возможность провести массовую вакцинацию населения. Я не знаю, в какой мере это реалистично в России, — для этого нужно обладать бóльшим объемом информации.
На момент написания статьи в России, по официальным данным, большинство случаев заражения — это люди, являющиеся непосредственными прямыми контактами тех, кто заразился первым и завез вирус в страну, — можно надеяться вручную контролировать все эпидемические цепочки. По этой причине и меры, которые сейчас принимают в Москве, не являются такими драматичными: метрополитен пока не закрывают, вузам дана рекомендация перейти на удаленное обучение, запрещают публичные мероприятия. Поэтому, если имеющаяся у населения информация соответствует действительности, эти решения оправданы.
Если же выход инфекции из-под “ручного контроля” всё же произойдет, и возникнут множественные очаги передачи инфекции, которые не удастся сразу отследить, тогда, по-видимому, потребуются более жесткие карантинные меры, которые позволят эти цепочки заражения прервать и свести к тому уровню, когда их можно контролировать.
Может возникнуть вопрос: почему наши власти не вводят жесткие карантинные меры сразу. На мой взгляд, ответ такой: если мы всех сейчас посадим по домам, то мы просто вернемся во времени немного назад. Случаи заражения исчезнут, но мы не можем остановить экономику и запретить все контакты навсегда. В какой-то момент эти жесткие меры придется снять, и тогда вся ситуация повторится вновь, поскольку восприимчивость населения к вирусу всё еще высока.
Кроме того, простой экономики чреват не только финансовыми потерями, но и человеческими, поскольку гибель от COVID-19, даже в Италии, не является ведущей причиной смертности в популяции. Если люди, например, с ССЗ, будут испытывать сложности с получением медицинской помощи, то можно получить еще больше смертей, чем от вируса. Так что карантин — безусловно, действенная мера, но он тоже имеет свою цену.
Есть и другой сценарий, который обсуждали в Великобритании. Если мы признаем, что не можем сдержать эпидемию совсем, то нам нужно размазать пик заболеваемости и принять полумеры, которые не остановят экономику совсем и несколько снизят эффективность передачи вируса. В таком случае вместо того, чтобы получить много больных сразу и перегрузить систему здравоохранения и, как следствие, увидеть возрастающую смертность (что и случилось в Италии), можно добиться более плавного нарастания количества случаев. В этой ситуации можно попробовать защитить группы риска.
В какой-то момент число переболевших в обществе достигнет критических величин, например, процентов 60 — включая тех, кто перенес инфекцию бессимптомно. Тогда количество иммуноустойчивых людей будет настолько велико, что параметр R0 упадет ниже единицы, и эпидемия затихнет.
Возможно, что в итоге будут реализованы какие-то промежуточные стратегии».
11. Как не допустить развития пандемий в будущем?
Согласно недавнему анализу, опубликованному в The Lancet, только у 104 (57%) из 182 стран мира есть функциональные возможности для выполнения мероприятий, связанных с эпидемией, на национальном и субнациональном уровнях [36]. 18% стран необходимы внешние ресурсы для контроля над ситуацией. Для эффективной борьбы эксперты настаивают на необходимости следующих шагов:
Наконец, очевидна необходимость разработки стратегий по предотвращению, обнаружению и борьбе со вспышками инфекционных заболеваний, поскольку идентификация вирусов у животных — один из важнейших этапов в предотвращении вирусных эпидемий.
«Как с любой заразой, самое действенное — это предотвращение контактов с источником заражения», — комментирует Дмитрий Купраш и добавляет, что Китай уже принимает меры на этот счет: временно запретили покупку, продажу и перевозку диких животных на рынках, в ресторанах и на онлайн-рынках по всей стране. Тем не менее остаются вопросы, например, насколько долгим будет этот запрет и на какие точно виды он распространяется.
12. Как SARS-CoV-2 влияет на фарминдустрию?
Радует, что противовирусные платформы вновь в фокусе интереса инвесторов. Уже многие годы этот сектор был недофинансирован в связи с тем, что эти препараты используются редко и коротко в жизни пациентов, регуляторный путь достаточно сложный, а цены низкие, несмотря на то, что препараты спасают жизни людей. Но есть риск, что при снижении давления эпидемии весь этот интерес и государственная поддержка улетучатся, как было в предыдущих случаях».
Эпидемия SARS-CoV-2 повлияла и на научное сообщество: обмен информацией происходит моментально, многие статьи «разлетаются» еще с платформ препринтов (хотя это может, конечно, отразиться и на качестве информации), лаборатории моментально заключают новые сотрудничества [37].
13. Есть ли хоть что-то позитивное в эпидемии SARS-CoV-2?
Как рассказывает Антон Гопка, COVID-19 стал тестом систем здравоохранения в мире: «Все явные перекосы и специфика государственного реагирования и финансирования проявились. Я очень рад, что в обществе и политике массово приходят к осознанию новых биоугроз. Что они готовились к достаточно маловероятным угрозам ядерной войны, и оказались фактически вообще не готовы к уже третьей вспышке распространения коронавирусной инфекции. При этом хорошо, что мы имеем дело с относительно “гуманным” вирусом, который позволит подготовиться к будущим возможным более тяжелым чрезвычайным ситуациям».
P.S.: 14. А вирус точно не из лаборатории? И вообще, это точно все не мировой заговор?
Честно говоря, у редакции были сомнения, комментировать ли такие слухи, но, видимо, все-таки это нужно сделать. Ученые убедительно показали, что новый вирус имеет естественное происхождение, и опубликовали свои результаты в рецензируемом уважаемом журнале [38]. Со статьей и ее аргументацией согласилось научное общество. Однако некоторых взбудоражила публикация 2015 года [39], где исследователи описали создание вполне конкретного гибридного коронавируса и показали, что он может инфицировать клетки человека. «А вдруг, — предположили любители конспирологических теорий, — это и есть тот же вирус, что и SARS-CoV-2, и произошла его утечка из лаборатории в Китае?»
«Любопытно, что Ши Чжэнли [знаменитый китайский вирусолог, открывшая десятки SARS-подобных вирусов и даже получившая прозвище Bat woman, поскольку она изучает летучих мышей — главного источника коронавирусов; ее лаборатория находится в Ухане — прим. автора] много дней не спала, перепроверяя лабораторные записи, чтобы убедиться, что ни один из штаммов, что был в работе у нее в лаборатории, не похож на SARS-CoV-2 [40], — добавляет Дмитрий Купраш. — То есть ключевой человек, лучше всех разбирающийся в теме, был до смерти напуган тем, что вспышка случилась около лаборатории, и всерьез рассматривал возможность утечки. А в США запретили подобные исследования (зря так сделали, но ведь сделали), и отношения между США и Китаем напряжены из-за споров о возможном источнике вируса. Так что биоинформатика — биоинформатикой, и сделанный анализ весьма убедителен, но все-таки это — не совсем конспирология на ровном месте. Как вести такие исследования — очень серьезная и непростая тема с рисками и ставками на уровне ядерной отрасли».
А так комментирует неутихающие слухи вокруг, казалось бы, уже решенного вопроса Александр Панчин, известный российский популяризатор науки и биоинформатик:
«Людям свойственно недооценивать вероятность случайных совпадений и находить закономерности там, где их нет. Есть замечательная статья психолога Питера Брюггера [41], который открыл эффект “избегания повторений”: людям, создающим случайные последовательности чисел, свойственно не ставить шестерку после шестерки, пятерку после пятерки и так далее. Причем верующим в странные вещи это свойственно еще больше обычного. Поэтому людям сложно смириться с фактом, что в месте, откуда вроде бы пошла инфекция, находится институт, сотрудники которого создавали гибридный коронавирус, способный инфицировать линию клеток человека.
Однако можно сравнить белки, кодируемые исходными вирусами, из которых делали гибрид 2015 года, с белками нового коронавируса. И такой анализ показывает, что сходства там очень мало. Зато очень много сходства между новым коронавирусом SARS-CoV-2 и вирусом, циркулирующим среди летучих мышей. И всё указывает на природное происхождение SARS-CoV-2. Специалистам это легко понять, но большинству людей понятно совпадение, а наука — нет». Александр опубликовал у себя в «Фейсбуке» небольшое биоинформатическое исследование, в котором показывает более вероятное происхождение SARS-CoV-2 от природных штаммов, нежели от «того самого» лабораторного штамма 2015 года.