Чем закончится история с COVID-19

Исчезнет ли COVID-19 сам по себе, когда станет теплее? Не думаю. Хотя коронавирусы простуды действуют по принципу сезонного гриппа, достигающего пика каждую зиму,²⁸⁸¹ есть другие респираторные вирусные инфекции, процветающие весной или летом.²⁸⁸² Фактически MERS-CoV, последний смертоносный коронавирус, вызвавший эпидемию, достиг своего пика в знойной августовской жаре под палящим солнцем Аравийского полуострова.²⁸⁸³

Механизмы, лежащие в основе сезонности вирусных респираторных инфекций, до сих пор остаются предметом научных дискуссий. По-видимому, они включают в себя несколько факторов – сам вирус (например, его жизнеспособность при различных температурах и влажности), иммунитет носителя (например, уровень витамина D и высушивание дыхательных путей) и поведение носителя (например, нахождение в закрытых местах с высокой плотностью размещения).²⁸⁸⁴ Однако практически универсальная восприимчивость к новым пандемическим вирусам может заменить сезонные факторы.²⁸⁸⁵ Все недавние пандемии гриппа начинались весной или летом в Северном полушарии,²⁸⁸⁶ а вторая волна, как правило, наступала в следующую зиму.²⁸⁸⁷ Даже если теплая и влажная погода сделает COVID-19 этим летом менее заразным, это не сильно повлияет на кривую пандемии.²⁸⁸⁸

Что могло бы остановить пандемию, так это коллективный иммунитет, при котором основная масса населения нечувствительна к вирусу. Инфекция может привести к «пожару» только при достаточном количестве восприимчивых людей, благодаря которым искры вируса могут перекидываться с одного человека на другого. Людей с иммунитетом, которые не могут заразиться или передать вирус другим, можно сравнить с противопожарной просекой, не позволяющей пожару распространяться дальше, или с аварийной кассетой ядерного реактора, регулирующей интенсивность ядерной реакции. В идеале массовая вакцинация может решить проблему. Вакцины – это способ потушить огонь огнем, побороть вирус его же оружием, культивируя инфекцию (иммунитет) без риска (болезни и смерть). Получить коллективный иммунитет без вакцины можно, но более тяжелым способом – через массовое заражение. Определить примерную долю населения, у которой должен быть иммунитет для остановки пандемии, можно исходя из базового индекса репродукции. Как я уже говорил, это количество людей, которых заражает один инфицированный. Основное уравнение выглядит так: P_crit = 1–1/R₀, где R₀ – базовый индекс репродукции, а P_crit – минимальная доля населения, которой нужна вакцинация или которая должна переболеть вирусом с последующим формированием иммунитета для подавления вспышки в популяции.²⁸⁸⁹ Таким образом, если каждый случай COVID-19 приводит к инфицированию еще двух человек, может потребоваться вакцинация или инфицирование половины населения, прежде чем пандемия угаснет (1–1/2 = 0,50). А если каждый человек в среднем заражает четырех других, тогда иммунитет должен быть у трех четвертей населения (1–1/4 = 0,75). Это чересчур упрощенная модель,²⁸⁹⁰ дающая «среднюю температуру по больнице».

На основании оценок показателя R₀ для COVID-19 в странах, которые пострадали от пандемии, минимальный требуемый иммунитет населения колеблется от примерно 30 % (по оценкам, в Южной Корее, где R₀ = 1,43) до более 80 % (по ранним оценкам, в Испании, где R₀ был близок к 5).²⁸⁹¹ Вот почему так важно принимать меры по выходу заболеваемости на плато. Социальное дистанцирование помогает уменьшить количество контактов и снизить базовый индекс репродукции до максимально низкого значения. Мы же не хотим ждать, пока 80 % населения станет заразным.

Конечно, все это работает при условии, что люди, которые выздоравливают от COVID-19, приобретают иммунитет на случай повторного заражения. У макак-резусов это пока что работает. Ученые попытались повторно заразить двух обезьян обнаруженным вирусом через месяц, но у них не получилось.²⁸⁹² Мы пока не знаем, формируется ли иммунитет у людей, но на основании исследования, пусть и небольшого, можно сделать вывод о том, что применение «реконвалесцентной плазмы», то есть переливания крови выздоровевшего пациента больному, может быть потенциально эффективным способом лечения, а следовательно, у пациента может сформироваться хотя бы временный иммунитет.²⁸⁹³

У нас есть три линии защиты от повторного заражения вирусом:

V циркулирующие антитела, которые нейтрализуют вирус;

V В-клетки памяти, которые создают новые антитела при повторном воздействии вируса (например, люди остаются невосприимчивыми к вирусу ветряной оспы в течение пятидесяти и более лет);

V Т-клетки памяти, которые отслеживают зараженные вирусом клетки.

Преимущество реконвалесцентной плазмы состоит в наличии в ней антител, однако наблюдение выздоровевших от SARS пациентов на протяжении шести лет показало, что у около 90 % (двадцать один из двадцати трех) антитела к SARS не обнаружены. Но это нестрашно, ведь B-клетки памяти могут просто выработать больше, да? К сожалению, ни у одного из бывших пациентов с SARS не было обнаружено ни одной характерной для SARS B-клетки памяти. Около 60 % (четырнадцать из двадцати трех) смогли сформировать вторичный иммунный ответ с помощью Т-клеток памяти, хотя неясно, сможет ли он защитить их от повторного заражения.²⁸⁹⁴ Группа гарвардских ученых предположила, что с учетом скорости снижения иммунитета к простудным коронавирусам длительное или периодическое социальное дистанцирование может потребоваться до 2022 года.²⁸⁹⁵ В отличие от ВИЧ, который старается спрятаться от иммунной системы подальше и заложить кирпичики скрытой инфекции, коронавирус COVID-19 особо не церемонится и открыто захватывает территорию. Он беспардонно разворачивает станцию по производству своего набора шиповидных белков в надежде покрепче связать жертву. При этом он рассчитывает успеть улизнуть с тонущего корабля на новую жертву до того, как организм выработает иммунитет. Для этого он выбирает нехитрый маршрут «откашливания», доставляющий его с корабля на бал. Такая вопиющая наглость только на руку и для формирования иммунитета, и для разработки вакцин.²⁸⁹⁶ У коронавируса COVID-19 и ВИЧ есть одна общая черта – они часто мутируют.²⁸⁹⁷

Как я уже говорил, неточность репликации вирусной РНК – это одна из причин, по которым ВИЧ, коронавирусы и вирусы гриппа представляют более высокую угрозу пандемии, чем ДНК-вирусы.²⁸⁹⁸ Каждый цикл репликации может привести к появлению множества новых видов вируса, большинство из которых, скорее всего, даже нежизнеспособны. Но у этого внутреннего несовершенства есть обратная сторона: появившиеся мутанты, вырывающиеся из каждой зараженной клетки, могут порождать редкие нестандартные формы вируса, которые либо лучше приспособятся к текущему носителю, либо найдут нового.²⁸⁹⁹

Высокая скорость мутаций коронавирусов частично объясняет их склонность преодолевать видовые барьеры,²⁹⁰⁰ но вопрос стоит так: что дальше выкинет COVID-19? Генетическая последовательность вирусных репликаций, обнаруженная у пациентов с COVID-19 по всему миру, уже на 15 % отличается от нормы, так как различные штаммы распространяются по всему земному шару.²⁹⁰¹ Во время эпидемии SARS некоторые первые мутанты оставались доминирующими. Ученые предположили, что генетическая адаптация к людям стимулирует вспышку,²⁹⁰² но это еще предстоит доказать. Хотя мы пока еще не знаем, по какому пути эволюции пойдет вирусная мутация COVID-19,²⁹⁰³ нельзя исключать, что в ближайшем будущем вирус может трансформироваться, будет легче передаваться между видами и станет еще опаснее.²⁹⁰⁴