Як виникають епідемічні хвилі на прикладі бразильського Манаусу та чи безпечні для інших інфіковані без симптомів – про це докладніше в науковому огляді Тижня.
Спалахи вірусу
Минулого року бразильське місто Манаус з населенням близько 2 млн стало відомим як перший великий населений пункт, де нібито утворився колективний імунітет до SARS-CoV-2. Згодом в місті виник новий спалах вірусу. Гіпотези щодо нової хвилі поширення хвороби там, де, за оцінками, перехворіли до 76% жителів, полягали в неправильному підрахунку перехворілих, або ж в появі нових штамів (як-от «бразильського» P.1, що з'явився саме в Манаусі), які здатні обходити набутий імунітет.
В новій статті в журналі Nature Medicine бразильські науковці дослідили конкуренцію різних еволюційних гілок коронавірусу та детально описали як в місті виникали обидва спалахи вірусу. Вчені розшифрували 250 вірусних геномів, виділених з березня 2020 до січня 2021 року в жителів з різних частин штату Амазонас, столицею якого є Манаус. Та встановили, що в регіоні є принаймні чотири клади (еволюційні гілки, що включають певний вірусний штам та усіх його «нащадків») коронавірусу, які змінювалися з часом.
Читайте також: Стартапи, народжені пандемією
Першою в середині березня минулого року виникла клада 195-AM в Манаусі, звідки віруси швидко розповсюдилися штатом. Репродуктивне число варіантів вірусу, що входять до цієї клади, становило 2,6 на початку епідемії (кожні 10 хворих заражали 26 інших, це дуже швидке розповсюдження вірусу), проте з введенням карантинних заходів у квітні воно впало до 1. В цей же час в Манаус з декількох муніципалітетів штату прийшли варіанти вірусу з іншої клади 28-AM-I. Ці віруси вільно розповсюджувалися, поки в травні і їхнє репродуктивне число не впало до 0,9. В квітні-травні через колапс медичної системи люди зрозуміли серйозність небезпеки, і почали дотримуватися карантинних заходів, внаслідок чого на початку червня перша хвиля епідемії закінчилася. До вересня репродуктивне число вірусів з обох клад було близько одиниці, що дало підставу говорити, нібито епідемію в місті подолано через велику кількість перехворілих. У вересні люди стали гірше дотримуватися карантинних заходів (вчені це оцінювали за індексом мобільності з пристроїв із GPS, дані були надані приватною телекомунікаційною компанією), кількість заражень дещо виросла, аж доки в листопаді не активізувалися віруси із третьої клади 28-AM-II, в якій виник той самий P.1. Новий більш агресивний штам і низький рівень дотримання карантинних заходів призвели до різкого збільшення кількості заражень в грудні (середнє репродуктивне число 2,6, з інтервалом 1,5-4,5, вдвічі більше за першу кладу 195-AM). Лише наприкінці року жорсткими заходами вдалося зменшити репродуктивне число до 1,2, що все одно означає поширення епідемії.
Таким чином, на прикладі Манаусу, розвиток епідемічних хвиль виглядає так: первинне поширення вірусу з великим репродуктивним числом, зменшення вірогідності його передачі шляхом карантинних заходів, «затишшя», коли люди більш-менш виконують ці заходи і репродуктивне число не піднімається вище 1 протягом кількох місяців, розвиток нової хвилі, пов’язаний із втратою людьми пильності та можливою появою нових штамів. Вчені також гіпотезують, що агресивні штами виникають в період «затишшя» між двома хвилями – внаслідок еволюційного відбору конкурентну перевагу отримують штами, які можуть ефективно розповсюджуватися в цей період часу. Наприклад, P.1 з’явився лише у листопаді, і вже за кілька тижнів кількість його геномів серед зразків зросла до 50%, показуючи його домінування над «конкурентами».
Кількість повторних інфекцій
Інший регіон, що значно постраждав в першу хвилю – італійська Ломбардія. Він став полігоном для іншого дослідження, опублікованого в журналі JAMA, а саме – яка вірогідність повторно захворіти в популяції, сильно ураженій вірусом. Робота проводилася силами чотирьох шпиталів в регіоні Леньяно. Вчені спостерігали за 15 тис. людей протягом майже року. З них 1579 вже перехворіли на COVID-19 на момент початку дослідження. З них п’ятеро захворіли повторно, причому одній людині знадобилася госпіталізація. Із тих, хто раніше не хворів, підхопили вірус 528 людей. Таким чином, в порівнянні із людьми без набутого імунітету до коронавірусу, ризик повторно захворіти протягом 280 днів після одужання в 15 разів нижчий.
Читайте також: Британіє, право-руч!
Вчені вказують на те, що набутий імунітет навіть без вакцинації дає надійний захист протягом року (в асимптоматичних і тих, хто хворів із симптомами), проте своє дослідження вони завершили до потрапляння в регіон більш агресивних штамів, які, можливо, ускладнюють ситуацію.
Заразність асимптоматичних носіїв
В Німеччині розгорнута мережа центрів, в яких кожен житель може зробити безкоштовний тест на наявність антигену до SARS-CoV-2. Окрім того, деякі категорії працівників (наприклад, сфери послуг) зобов’язані кілька разів на тиждень проходити такі тести, а також негативний результат тесту необхідний для відвідування багатьох магазинів та ресторанів. Всі, хто отримав позитивний результат антиген-тесту, мають потім зробити безкоштовний ПЛР-тест. Така мережа допомагає в виявленні людей, що інфіковані коронавірусом, проте є асимптоматичними носіями, в яких ще не з’явилися симптоми, або тих, у кого вони легкі і сама людина не розпізнає їх як COVID-19. І цим користуються науковці.
Міжнародна наукова група з Німеччини, Великої Британії та Норвегії опублікувала в журналі Science дослідження вірусного навантаження в людей, що відносяться до вищезазначених категорій. Наразі це найбільш репрезентативна робота, що стосується людей без явних симптомів COVID-19. Вчені дослідили 25381 випадок зараження. З інфікованих 37,5% опинилися в лікарні, а 24,1% належали саме до категорій людей без симптомів, який виявила система масового тестування. З них лише 0,8% людей були врешті госпіталізовані.
Читайте також: Білорусь. Повітряна в’язниця
Встановлено, що у людей без симптомів чи з легкими симптомами вірусне навантаження майже таке ж саме, як і в госпіталізованих. Тобто, вони, вірогідно, можуть становити таку ж загрозу в плані передачі вірусу, як і люди з наявними ознаками. Високий рівень вірусного навантаження вчені пояснюють тим, що люди могли зробити тест через кілька днів після інфікування, коли вірус достатньо розмножився в верхніх дихальних шляхах. В дітей і підлітків (група молодша за 20 років) вірусне навантаження було суттєво меншим, ніж в людей 20-65 та старших за 65 років. Зразки, взяті в 8,9% пацієнтів, показали дуже високий рівень інфекційності на клітинних культурах. За гіпотезою, це ті самі «надрозповсюджувачі», які відповідальні за 80% всіх вторинних інфікувань. Отже, за словами науковців, інфіковані навіть без симптомів мають високу ймовірність заразити інших людей. Що робить необхідним дотримання всіма карантинних заходів, включаючи масковий режим.