Эпоха пандемии

Почему появление COVID-19 неудивительно

Ли Вэньлян работал офтальмологом в одной из больниц Уханя — городской агломерации на востоке Китая с населением 11 млн человек. В декабре 2019 г. 34-летний врач узнал, что в больнице на карантине находятся семь пациентов с тяжелой пневмонией. Все они работали на одном и том же оптовом рыбном рынке, и это наводило на мысль, что в городе начинается эпидемия. Местные власти ничего не сообщали о вспышке пневмонии, но Ли встревожили дошедшие до него сведения.

Симптомы этих семерых пациентов — высокая температура, резкий кашель, жидкость в легких — походили на болезнь, захлестнувшую Китай семнадцать лет назад. Это заболевание — тяжелый острый респираторный синдром (Severe Acute Respiratory Syndrome, SARS), или атипичная пневмония, — было вызвано вирусом из группы коронавирусов. Но, в отличие от большинства коронавирусов, вызывающих легкие простуды, вирус SARS убивал 10% своих жертв. К счастью, тогда, благодаря карантинам, эпидемию удалось остановить, и вирус больше не возвращался.

И вот теперь в Ухане наблюдался кластер случаев, напоминающих SARS. Коллега-врач в той же больнице показал Ли результаты анализов одного из пациентов, подтверждающие наличие коронавируса. В социальных сетях Ли состоял в закрытом сообществе врачей, куда входили только выпускники Уханьского университета. Тридцатого декабря 2019 г. он обратился к друзьям с предостережением. Он просил их самих и их родственников быть осторожнее.

Кто-то сделал скриншот обращения Ли, и оно пошло гулять по сети. Слухи о пневмонии ходили уже несколько дней, теперь же появилось подтверждение от врача из ведущей больницы — впервые кто-то из профессиональных медиков поднял тревогу.

«Я просто хотел, чтобы мои однокашники по университету побереглись, — говорил он впоследствии журналисту из CNN. — Когда я увидел, что это разошлось в сети, я понял, что ситуация вышла из-под моего контроля и теперь меня, должно быть, накажут».

Он не ошибся. Администрация больницы потребовала от Ли объяснений, откуда он узнал о больных, а затем, 3 января, его вызвали в отделение полиции, где он был вынужден подписать протокол, что совершил «антиобщественный поступок», распространяя утверждения, «не соответствующие действительности и нарушающие закон». Ли пообещал впредь не допускать противоправного поведения.

К тому времени Китай уже передавал во Всемирную организацию здравоохранения ту самую информацию, за распространение которой преследовали Ли. С каждым днем в Ухане выявлялись все новые случаи пневмонии. Ли вернулся на работу, стараясь избегать дальнейших неприятностей. Через несколько дней его посетила пациентка с глаукомой. Если не считать проблем с глазами, она выглядела здоровой, и Ли не принял никаких мер предосторожности во время приема. Позже пациентка заболела и заразила всю свою семью. Десятого января Ли начал кашлять. «Я проявил безалаберность», — сказал он в интервью The New York Times.

Вскоре Ли уже и сам дышал с трудом. Его положили в больницу, где коллеги-врачи назначили ему кислородную терапию. Так как пневмония Ли была вирусной, а не бактериальной, антибиотики помочь ему не могли. Все, что могли сделать медики, это ждать и надеяться на его выздоровление — оправданная надежда, ведь он был здоровым мужчиной 34 лет. Из-за высокой контагиозности вируса Ли приходилось содержать в строгой изоляции. Его беременная жена и четырехлетний ребенок могли общаться с ним только по видеосвязи. Когда в конце января Ли давал интервью The Times, он не сомневался, что конце концов поднимется с больничной койки. «Для выздоровления мне понадобится недели две, — сказал он. — Я буду вместе с другими медицинскими работниками бороться с эпидемией. Это мой долг».

Через неделю Ли скончался. Вскоре вирус получил официальное название SARS-CoV-2, а вызванная им болезнь — COVID-19. Когда в июне вдова Ли родила, SARS-CoV-2 уже распространился по всей планете. Почти у 8 млн человек обнаружились положительные пробы на вирус, и, вероятно, еще десятки миллионов человек стали носителями. Официальная смертность перевалила за 430 000 человек, хотя истинные цифры, скорее всего, были намного выше. Вирус захватывал страну за страной, и у властей не оставалось иного выбора, кроме как объявлять в странах локдауны, чтобы сдержать его натиск. Результатом стал серьезный экономический кризис, принесший мировой экономике немалые убытки.

Возможно, если бы Ли и другие врачи сумели раньше поднять тревогу, немалой части этих мировых бедствий удалось бы избежать. Мы, вероятно, никогда не узнаем, кто был первым человеком, подхватившим COVID-19, — нулевым пациентом новой пандемии. Но нам следует почтить память ее первого героя.

Многих COVID-19 застал врасплох, но удивляться не стоило. Вирусологи десятилетиями предупреждали об угрозе появления новых вирусов. «Всемирная эпидемия синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД) демонстрирует, что инфекционные заболевания — не пережиток прошлого, а, как и любая болезнь, цена, которую мы платим за жизнь в органическом мире», — писал вирусолог Стивен Морс в 1991 г.

Морс опубликовал это предупреждение в то время, когда ВИЧ, ведущий свою родословную от вируса шимпанзе, становился угрозой мирового масштаба. Морс и другие вирусологи опасались, что точно так же пересечь межвидовой барьер способны и некоторые другие вирусы животных. Их названия — лихорадка Рифт-Валли, обезьянья оспа, вирус Эбола — были в 1990-е гг. знакомы лишь специалистам. Время от времени они поражали небольшое количество людей с самыми тяжелыми последствиями, а затем возвращались в популяции животных-хозяев. Но один из них при благоприятных условиях мог стать новым ВИЧ или новым пандемическим гриппом. И чем интенсивнее человек эксплуатировал среду обитания этих животных (вырубка тропических лесов, освоение целины под крупномасштабное сельское хозяйство), тем больше была вероятность возникновения такого вируса.

Морс предупреждал, что следующей беды, возможно, придется ожидать от вируса, у которого пока нет даже названия. «Если не предпринимаются скоординированные усилия по поиску вируса, его открывают обычно случайно, — писал он, — или, как почти всегда бывает с человеческими вирусными заболеваниями, когда дело доходит до серьезной эпидемии где-нибудь в западном мире».

Вирус SARS появился через одиннадцать лет после того, как Морс опубликовал это предупреждение. Поначалу казалось, что его пророчество исполнилось с точностью до запятой. В ноябре 2002 г. один китайский крестьянин пришел в больницу с высокой температурой и вскоре умер. Другие жители того же региона Китая тоже стали заболевать, но этот факт не привлекал мирового внимания, пока не подскочила температура у американского бизнесмена, летевшего из Китая в Сингапур. Самолет совершил вынужденную посадку в Ханое, но спасти предпринимателя не удалось. Вскоре болеть начали жители других стран, вплоть до самой Канады.

Ученые принялись искать причину болезни в биоматериалах жертв атипичной пневмонии. Малик Пейрис из Гонконгского университета возглавлял коллектив исследователей, которым это удалось. При обследовании 50 пациентов с атипичной пневмонией у двоих обнаружился один и тот же вирус. Пейрис и его коллеги секвенировали генетический материал нового вируса и затем взялись за поиск совпадающих генов у остальных пациентов. Соответствия нашлись у 45 из них.

Это были коронавирусы — тип вирусов, получивший свое название из-за белковых шипиков на их поверхности, образующих нечто вроде венчика. Ученым, впервые описавшим эти вирусы в 1960-е, он напоминал солнечную корону, которая видна во время затмения. Поскольку известные до тех пор коронавирусы приводили всего лишь к безобидной простуде, открытие среди них возбудителя смертельной пневмонии стало неожиданностью. Когда Морс и его коллеги составляли список вирусов, вызывающих тревогу, коронавирусы туда не попали.

Однако вирус SARS явился точно по сценарию, предсказанному Морсом и его коллегами. Чтобы проследить происхождение вируса, известного как SARS-CoV, ученые использовали тот же метод, что и для выяснения происхождения ВИЧ: они составили родословную вируса и затем стали искать его близких родичей у животных. Оказалось, что SARS-CoV перешел к нам не от приматов, а от летучих мышей — китайских подковоносов.

Возможно, впервые на людей SARS-CoV перекинулся от другого животного. Ученые обнаружили вирус у цивет — похожих на кошек млекопитающих, которых часто можно видеть на китайских рынках, торгующих животными. Но могло быть и так, что SARS-CoV передался людям непосредственно от подковоносов. Кто-то съел зараженную летучую мышь или заразился через контакт с ее пометом. Каким бы ни был путь вируса к нашему виду, его биологические свойства вполне подходили для распространения от человека к человеку.

К счастью, оказалось, что люди с SARS становятся заразными лишь с момента проявления симптомов, таких как температура и кашель. Как только они заболевали, врачи могли изолировать их и предотвратить распространение вируса. Всего атипичной пневмонией заболели около 8000 человек, умерли из них 900, а затем эпидемия прекратилась. По сравнению с обычным сезонным гриппом SARS едва затронул человечество. Но ученые знали, что, коль скоро вирус SARS попал к нам от китайских летучих мышей, он может вернуться.

Через десять лет новый коронавирус всплыл в Саудовской Аравии. В 2012 г. врачи саудовских больниц обратили внимание на то, что к ним стали поступать пациенты с респираторным синдромом, природу которого они не могли определить. Их состояние напоминало атипичную пневмонию, но сопровождалось более высокой летальностью — почти треть больных умирала. Болезнь получила название ближневосточного респираторного синдрома (Middle Eastern Respiratory Syndrome, MERS), и вскоре вирусологам удалось выделить возбуждающий ее коронавирус. Это был довольно близкий родственник вируса SARS-CoV. А родня MERS-CoV предположительно находилась в организме летучих мышей, только в данном случае не китайских, а африканских.

Как африканские летучие мыши могли вызвать ближневосточную эпидемию? Очевидного ответа на этот вопрос не было. Но важная новая улика появилась, когда специалисты обследовали млекопитающих, от которых зависит выживание множества людей на Ближнем Востоке, — верблюдов. Среди верблюдов стали попадаться рассадники вирусов MERS, вытекающих из их носов вместе с каплями слизи. Одно из возможных объяснений происхождения MERS состоит в том, что верблюды заразились вирусом от летучих мышей в Северной Африке. Между Северной Африкой и Ближним Востоком ведется активная торговля верблюдами. Больной верблюд мог доставить вирус на новое место жительства.

Когда ученые восстановили историю ближневосточного респираторного синдрома, были немалые основания опасаться глобальной эпидемии похуже атипичной пневмонии. Ежегодно более 2 млн мусульман приезжают в Саудовскую Аравию, чтобы совершить хадж. Было несложно представить себе, как вирус MERS быстро распространяется в толпе, а затем паломники, возвращаясь на родину, разносят его по всему миру. Но пока этого не произошло. Каждые несколько месяцев наблюдаются вспышки MERS и заболевает несколько десятков человек. Вирус побывал в 27 странах, на ноябрь 2020 г. общее число заболевших составляло 2562, умерших — 881. Большинство вспышек происходит в больницах, и некоторые ученые подозревают, что MERS успешно приживается только в организме людей с ослабленной иммунной системой.

При всех ужасах SARS и MERS мир отреагировал на них беспечно. Вирусы не стали поводом для глобального беспокойства, поскольку им не удалось добиться по-настоящему массового заражения людей. С коронавирусом, вызывающим COVID-19, вышло иначе.

Генетический состав вируса SARS-CoV-2 показывает его близкое родство с SARS-CoV. Возможно, эти коронавирусы происходят от общего предка, поразившего летучих мышей несколько столетий назад. Веками их предки циркулировали среди рукокрылых Китая. Они мутировали и приспосабливались к своим летучим хозяевам. Они также обменивались генами, создавая новые комбинации, когда два коронавируса заражали одно и то же животное. Из всех коронавирусов, обнаруженных учеными у китайских летучих мышей, наиболее близкие родичи SARS-CoV-2 разошлись с ним десятилетия назад. Поэтому непосредственные истоки пандемии COVID-19 на данный момент — тайна, покрытая мраком.

Похоже, что SARS-CoV-2 шел тем же путем, что и родственные ему коронавирусы, не говоря уже о ВИЧ и гриппе. В 2019 г. какой-то житель Китая заразился коронавирусной инфекцией. Этим первым человеком-носителем мог быть китайский крестьянин, и вовсе не в Ухане. Вирус, возможно, уже подходил для поражения человеческих дыхательных путей, а потом постепенно приспособился к распространению от человека к человеку, а не от летучей мыши к летучей мыши. Добравшись до Уханя, вирус встретил там миллионы людей, живущих и работающих в условиях скученности, где всего один носитель способен заразить десятки других людей.

В некоторых отношениях SARS-CoV-2 действовал так же, как SARS-CoV. Оба коронавируса для проникновения в клетки дыхательных путей использовали один и тот же белок на их поверхности — ACE2. Оба могли спровоцировать бурный, разрушительный ответ иммунной системы, губительный для легких пациента. Но в других важных отношениях новый коронавирус существенно отличался. Например, он оказался гораздо менее летальным. Умирает примерно один из 200 человек, заболевших COVID-19, тогда как SARS уносил жизнь каждого десятого. Но при этом, в отличие от больных атипичной пневмонией, заболевшие COVID-19 могут распространять вирус за несколько дней до того, как у них проявятся первые симптомы. В 1/5 случаев COVID-19 никаких симптомов не проявляется вовсе. Как следствие, COVID-19 распространился по Китаю и за его пределами намного раньше, чем государственные службы здравоохранения осознали, что имеют дело с катастрофой. А когда вирус оказывался в очередной стране, обуздать его при помощи стратегий, которые оказались эффективными семнадцать лет назад, в борьбе с SARS, зачастую было невозможно.

Многие переболевшие COVID-19 узнавали об этом лишь спустя месяцы после заражения. Требовался анализ на антитела, чтобы они поняли, что их иммунная система дала отпор вирусу. Кому-то повезло обойтись легкими симптомами, но многие слегли на несколько дней или недель. Около 20% зараженных приходилось госпитализировать. Врачи, впервые столкнувшиеся с COVID-19, обнаружили, что он совершенно не похож на грипп и другие знакомые им респираторные заболевания. Вирус мог разрушать легкие больных, а мог распространяться и на другие органы, вызывая сердечные приступы, отказ почек и инсульты из-за тромбоза.

В разных странах пандемия развивалась по разным сценариям, в основном в зависимости от того, насколько серьезно власти подготовились к худшему. К примеру, Южная Корея тяжело пострадала в эпидемию SARS, а затем пережила лютую вспышку MERS в больницах. Корейское правительство признавало, что коронавирусы вполне могут нанести новый удар. Для медицинских работников были приготовлены запасы защитного снаряжения, выделены средства государственным экспертам здравоохранения, которые могли отслеживать распространение вирусов от человека к человеку. Двадцатого января 2020 г. Южная Корея подтвердила у себя первый случай COVID-19 и немедленно приступила к решительным действиям. Они разработали генетический тест на определение заражений COVID-19. Чтобы обеспечить населению легкий и безопасный доступ к тестированию, они придумали способ брать анализы на ходу у проезжающих — медики в защитном снаряжении заглядывали в автомобили и совали ватные палочки в носы водителей и пассажиров. Обнаружив, что одна церковь стала рассадником инфекции, южнокорейское правительство направило уполномоченных по отслеживанию контактов, чтобы отыскать всех, кто мог заразиться. К концу 2020 г. у них было всего 60 000 заболевших и 900 смертей.

В США первый случай заболевания стал известен в тот же день, но потери там были гораздо страшнее. Правительство решило не использовать уже существующий тест на SARS-CoV-2, а разработать собственный. Из-за ужасающей некомпетентности бюрократов потребовалось несколько недель, чтобы убедиться, что тест не годится. Передовые биологические лаборатории при американских университетах без проблем могли бы создать рабочий тест, но власти препятствовали любым попыткам. За остаток января и февраль 2020 г. в США тестирование практически застопорилось, внимание было сосредоточено в основном на приезжих из Китая. Администрация Трампа запретила рейсы между США и Китаем, но эта мера была, по сути, бесполезной, так как вирус уже распространился в ряде других стран. Нью-Йорк, как выяснится впоследствии, получал завозной вирус главным образом из Европы. В марте больницы уже были заполнены пациентами с COVID-19. В отличие от корейских коллег, американским работникам здравоохранения зачастую не хватало средств защиты, чтобы оградить себя от чрезвычайно контагиозного вируса. Некоторые надевали на себя мешки для мусора. Города по всей стране — Лос-Анджелес, Сиэтл, Чикаго, Детройт и прочие — стали братьями-близнецами Уханя. К концу года в Нью-Йорке число умерших превышало 25 000 — в тысячу с лишним раз больше, чем в Сеуле, городе примерно такого же размера. В целом по стране к концу 2020 г. COVID-19 подтвердился у 18,7 млн американцев, и около 350 000 умерли.

К концу года, однако, люди увидели свет в конце тоннеля, потому что стали появляться вакцины. Поиски вакцины против COVID-19 начались с января 2020 г., как только китайские ученые выделили SARS-CoV-2 и секвенировали его геном. Одни исследователи пользовались традиционными методами, обрабатывая коронавирус химическими препаратами, чтобы инактивировать его, как поступил в 1950-е гг. Джонас Солк, изобретатель вакцины от полиомиелита. Другие использовали более современные методы, например синтез молекул РНК, содержащих инструкции, по которым человеческие клетки сами синтезировали вирусные белки. Осенью приступили к клиническим испытаниям, показавшим, что часть вакцин способна защитить добровольцев от COVID-19. А в декабре по всему миру начались массовые прививочные кампании. Обычно на испытание новой вакцины и введение ее в клиническую практику уходит лет десять или даже больше. До COVID-19 рекорд скорости принадлежал вакцине от свинки — четыре года. Ученые побили этот рекорд, чтобы приступить к борьбе с пандемией.

Ради всего человечества мы должны извлечь урок из этого опыта. Будут еще новые ковиды — какие-нибудь COVID-24, COVID-31 или COVID-33. Коронавирусы лишь одна из многих групп вирусов, у которых ученые видят большой потенциал вызывать новые болезни человека. А вирусологи остро осознают, что они еще только начинают свое знакомство со всем разнообразием виросферы. Чтобы ускорить этот процесс, ученые исследуют животных в поисках фрагментов генетического материала вирусов. Но, поскольку мы живем на планете вирусов, это задача колоссального масштаба. Ян Липкин и его коллеги из Колумбийского университета выловили в Нью-Йорке 133 крысы и нашли у них множество групп вирусов, близкородственных человеческим патогенам. В ходе другого проекта в Бангладеш они обследовали индийскую летучую лисицу и постарались определить каждый вирус, которому она служит приютом. Они определили 55 видов, 50 из которых были прежде неизвестны науке.

Мы не в силах предсказать, какой из этих новооткрытых вирусов вызовет новую пандемию и вызовет ли вообще. Но это не значит, что их можно просто игнорировать. Напротив, нам следует сохранять бдительность, чтобы суметь остановить их, прежде чем они получат возможность совершить большой скачок к нашему виду.