Эпидемия неизбежна? Как распространяется китайский коронавирус
Для начала цифры. По данным на утро 25 января число пораженных новой болезнью составило 1383 человека, включая несколько случаев на территории США, Европы и Австралии, но пока что ни одного — в России. Подавляющее большинство — 1345 заболевших — зарегистрировано на территории материковой части КНР, причем 41 из них умерли и около 250 остается в критическом состоянии. Впрочем, эта статистика может быть и значительно выше. Китайских чиновников уже не раз «ловили» на занижении неблагоприятных цифр, что было замечено и в первые дни нынешней вспышки.
Масштабы угрозы
17 января, когда официально заявлялось о 41 заразившемся, эпидемиологи из Имперского колледжа Лондона представили собственные выкладки, согласно которым инфекция к этому времени уже поразила около 1720 человек (разброс оценок — от 427 до 4771). Возможно, что и нынешние данные далеко не полностью отражают действительность. К схожим выводам пришли и авторы статьи, вышедшей уже 24 января: эпидемиологические модели показывают, что озвучиваемые на весь мир цифры отражают лишь около 5,1 процентов от реального числа заболевших. В этом случае вирус поразил уже десятки тысяч.
Тем не менее, власти Китая предприняли беспрецедентные меры для сдерживания эпидемии. Отменены многие рейсы общественного транспорта и массовые мероприятия, в Пекине закрыт для посетителей Запретный город. Карантин охватил не только 9-миллионный Ухань, но и некоторые другие города провинции Хэбэй в Центральном Китае, общая численность населения которых превышает 56 млн человек.
Вместе с тем, заявление Всемирной организации здравоохранения, выпущенное в четверг, 23 января, звучит не столь панически. Заседавшие накануне эксперты ВОЗ назвали положение крайне тревожным, но пока не настолько серьезным, чтобы объявить его «Чрезвычайной ситуацией в области общественного здравоохранения, имеющей международное значение» (PHEIC), при которой государства-участники международного договора о медико-санитарных правилах (МСПП) обязаны действовать.
Граница не на замке
Тем временем многие страны предпринимают защитные процедуры «в инициативном порядке». Проводится массовый мониторинг прибывающих из Китая, под особый контроль берутся все люди с подозрениями на простуду. В Шанхае закрылся местный Диснейленд. Американские Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) объявили для Хэбэя третий уровень угрозы, настоятельно рекомендуя отказаться от поездок в китайскую провинцию. Стоит сказать, что поголовный скрининг пассажиров в аэпропортах — занятие более или менее бесполезное, что было продемонстрировано уже многократно.
Так, австралийские эпидемиологи оценили результативность аналогичных мер, принятых во время эпидемии атипичной пневмонии в 2003 г. и пандемии гриппа в 2009-м. В результате они пришли к выводу, что «меры, обычно состоящие из сочетания пограничного скрининга, карантина и изоляции, весьма ресурсоемки… и неэффективны для выявления заболевших». Авторы считают, что в условиях вечного дефицита финансов, персонала и прочих ресурсов для медицины скрининг стоит считать пустым расходованием средств. Возможно, единственная цель, которую достигают подобные меры — несколько успокоить общественное настроение, и с этим они пока что справляются.
Проблема еще и в том, что, по некоторым данным, инкубационный период новой болезни достаточно долог, позволяя заразившемуся свободно перемещаться более недели без каких-либо тревожных признаков. Да и лихорадка проявляется далеко не во всех случаях. Вопреки первым сообщениям китайских властей, вирус способен передаваться от человека к человеку, что дополнительно облегчает его распространение.
Вирус номер семь
Как и прочие вирусы этой группы, «новый коронавирус 2019 года» (2019-nCoV) специализируется на поражении верхних дыхательных путей. Их поверхность обычно покрыта длинными «шипами» из молекул гликопротеинов, которые на микрофотографиях окружают сферическую частицу, словно корона — Солнце во время затмения, что и дало название всей группе. Такую «корону» прекрасно видно и на снимках 2019-nCoV, обнародованных 24 января Институтом микробиологии Китайской академии наук.
Снимки короновируса 2019-nCoV Института микробиологии Китайской академии наук
Сегодня известно почти 430 разновидностей коронавирусов, из которых человека поражают шесть. Или семь, если считать до сих пор не получивший названия 2019-nCoV. Они вызывают такие известные болезни как ближневосточный респираторный синдром и «атипичную пневмонию», но вообще не слишком опасны. Четыре другие коронавируса челововека (229E, NL63, OC43 и HKU1) являются причиной обычной простуды и вызывают примерно четверть всех случаев ОРВИ.
Смертность от коронавирусных инфекций обычно невелика, зато они демонстрируют высокую контагиозность и вирулентность — то есть, способность передаваться и легко заражать хозяина. Их главное орудие проникновения в клетку — те самые гликопротеиновые «шипы», с помощью которых вирусная частица распознает белки на клеточной мембране и связывается с ними. Это и обуславливает высокую эффективность и специфичность заражения: система, «заточенная» для инфицирования, например, клетки рептилии, совершенно не подойдет для млекопитающих. Клетки растений, насколько известно, коронавирусы не поражают вовсе.
Дикие животные
Тем не менее, небольшой (25−30 тысяч оснований РНК) геном коронавирусов способен меняться чрезвычайно стремительно. Соответственно этому меняются и гликопротеины, так что вирус, прежде заражавший определенный вид животных, способен «перескочить» и на другие. Как и все в эволюции, этот процесс совершается методом случайных проб, ошибок и отбора, а значит — требует огромного числа попыток. К сожалению, торговые ряды, подобные рынку Хуанань в Ухане, откуда началась нынешняя эпидемия, представляют для этого все возможности. После того, как 2019-nCoV стал «горячей» темой в мировых СМИ, в интернете начали распространяться фотографии, сделанные на том самом рынке, — и они вселяют ужас напополам с брезгливостью.
Why should they be afraid? Eat wild animals and believe that CCP does not use masks. This is the result of China changing the 2003 SARS historical record#WuhanCoronavirus#Wuhanpic.twitter.com/6iTnx5LAwo
— lovemimikyu (@CarolChan312) January 23, 2020
Разделка и продажа происходят без соблюдения хотя бы элементарных норм гигиены, в скученности и грязи. Бок о бок здесь содержатся, убиваются и разделываются домашние и дикие животные, включая краснокнижных. Медведи и летучие мыши, крокодилы, змеи и крысы, волчата, лисицы и саламандры — купить здесь можно все, вплоть до коал. Такое вавилонское месиво — идеальное место для вирусных экспериментов.
Meat for sale in #Wuhanpic.twitter.com/mFT8TgOcAb
— Learn from Data (@learn_from_data) January 25, 2020
Можно вспомнить, что в 2002 году в провинции Гуандун коронавирус SARS сумел преодолеть межвидовой барьер и научился заражать человека, вызвав вспышку тяжелого острого респираторного синдрома, «атипичной пневмонии». Точное понимание происхождения может сыграть важнейшую роль в остановке эпидемии. Например, в 2003 году, когда обнаружилось, что в Хэбэй SARS принесли циветты — мелкие ночные млекопитающие, которые также продавались на многих азиатских рынках, — торговля ими была прекращена, что позволило сдержать распространение инфекции. Геном 2019-nCoV был секвенирован достаточно быстро, что позволило ученым всего мира заняться его детальным анализом. Первыми на эту тему «отстрелялись» вирусологи из Пекинского университета, заявив, что первоисточником новой инфекции могут являться… змеи.
Змеиный грипп?
К такому выводу они пришли, рассмотрев геном вируса с точки зрения предпочтения синонимичных кодонов (Relative Synonymous Codon Usage, RSCU). Вспомним, что гены кодируют белки: каждая последовательность их трех нуклеотидов ДНК или РНК (кодон) обозначает ту или иную аминокислоту. При этом одна и та же из 20-ти аминокислот может кодироваться несколькими разными кодонами. В целом разницы между такими синонимичными кодонами нет, но разные организмы могут предпочитать разные варианты, и одни использовать чаще, а другие — реже. Вирусы, адаптируясь к биохимии своих хозяев на протяжении многих поколений, часто «перенимают» эти склонности, что и дает определенные возможности для обнаружения связей между паразитом и его хозяином. Именно такой анализ позволил китайским ученым указать на змей, точнее говоря — на многополосых крайтов (Bungarus multicinctus) и китайских кобр (Naja atra), которые, конечно, также продавались на злополучном рынке.
Их работа тут же попала под целый шквал критики. «Полной чушью» назвал эти расчеты крупный австралийский эксперт по РНК-вирусам Эдвард Холмс. По его словам, сам метод предпочтения синонимичных кодонов может служить лишь слабым свидетельством происхождения 2019-nCoV. Он хорошо работает на максимально далеких друг от друга организмах и помог бы отличить, например, растительный вирус от животного, или вирус птиц от вируса насекомых. С этой точки зрения позвоночные, будь то люди, змеи, циветты или летучие мыши, различаются недостаточно.
Вместе с тем, детальные отличия клеточной машинерии человека и пресмыкающихся слишком велики. В отличие от бактерий, вирусы для размножения вынуждены полностью полагаться на биохимические механизмы своего хозяина и поэтому адаптируются к ней с высокой специфичностью. То, что подойдет для змеи, для инфицирования человека не пригодится, и специалисты уверены, что источником нового 2019-nCoV являются млекопитающие.
О вакцинах и мышах
К такому выводу пришли авторы более свежей статьи, появившейся в открытом доступе в библиотеке bioRxiv в 23 января. В ней медики из Уханьского института вирусологии, работающие в самом эпицентре новой вспышки, подтвердили близость вируса 2019-nCoV к предыдущему герою семейства, коронавирусу SARS, распространение которого началось с летучих мышей. На это указывает близость тех самых гликопротеинов вирусных частиц, с помощью которых они атакуют клетки в тканях верхних дыхательных путей.
Специфического лечения против 2019-nCoV пока что нет, хотя несколько групп из разных стран мира уже начали работу над созданием новой вакцины. Три из них поддерживает международная Коалиция за инновации в обеспечении готовности к эпидемиям (CEPI) — государственно-частное партнерство с участием Фонда Билла и Мелинды Гейтс, Wellcome Trust, Всемирного экономического форума, правительств Германии, Японии и нескольких других стран. По планам организаторов коалиции, из трех разрабатываемых вакцин к июню 2020 года как минимум одна должна быть передана на клинические испытания.
Эта работа поручена вирусологам из Университета Квинсленда в Австралии, а также двум группам из США — из компании Inovio Pharma, и совместной команде из Национального института аллергии и компании Moderna. О начале разработки объявило и российское министерство здравоохранения. По оценкам источника из Центра стратегического планирования Минздрава РФ, процесс также займет не менее полугода. Ну, а пока прогнозы на дальнейшее развитие эпидемии даются не слишком утешительные.
Масштабы угрозы 2
По имеющимся оценкам, каждый зараженный 2019-nCoV успевает передать вирус в среднем 3,6−4 следующим людям. ВОЗ дает еще более умеренные цифры — 1,4−2,5. Для сравнения, для еще более заразного SARS эти цифры составляли от 2 до 5, а для самой заразной из известных инфекций, кори, достигает 12−18. Все это — вместе со сравнительно невысокой смертностью — указывает на сравнительно умеренную опасность новой вспышки. С другой стороны, весьма авторитетный вирусолог из Гонконга Гуань И (Guan Yi), который сыграл большую роль в победе над эпидемией SARS, недавно посетил провинцию Хэбэй и видит будущее далеко не радужным.
«По моим самым консервативным оценкам, — сказал ученый, — эта эпидемия будет как минимум вдесятеро масштабнее, чем SARS». Напомним, что вспышка 2002−2003 годов поразила почти 8300 человек по всему миру и привела к гибели почти 800. Гуань И ссылается на слишком долгую «раскачку», когда китайские власти старались скрыть масштабы проблемы и упустили ключевые для борьбы первые дни распространения инфекции.
Свою негативную роль может сыграть и празднование китайского нового года — самая большая из современных миграций человечества. Невзирая на все запреты, сотни миллионов жителей КНР отправляются к родным и близким, чтобы потом вернуться обратно — и вирус наверняка этим воспользуется. Достаточно сказать, что не далее как в среду, накануне полного закрытия Уханя, через его железнодорожный узел проехало почти 300 тысяч человек. Поэтому уже на следующей неделе Гуань И ожидает пика новых случаев болезни. Насколько сбудется его прогноз, мы узнаем уже очень скоро.
Обсудить 0
