Опыт анализа

Коронавирус. Факты. Уроки. Вопросы

Не грипп, но его сводный брат и похож

Пандемия, вызванная уханьским коронавирусом, СOVID-19,- вовсе не уникальна. Возьмем сходные респираторные вирусные эпидемии гриппа, которые сотрясали человечество весь ХХ век и начало ХХI-го. «Испанка» 1918 -1920 гг. - 20-50 миллионов смертей. Азиатский грипп 1957-1958 гг. – 2 миллиона. Гонконгский грипп 1968-1969 гг. - l млн. В 2009 г произошло удивительное событие - возвращение модифицированного варианта H1N1(«свиной грипп»), который вновь вызвал пандемию. Феномен возвращения моды на ту или иную мутацию в природе был исследован одним из авторов статьи.

После начала новой пандемии гриппа, «прошлый» вариант вируса гриппа годами остается в популяции, вызывая сезонные эпидемии. В США он ежегодно инфицирует около 20 миллионов. Ежегодные летальные исходы от пневмонии, вызванной предшествовашим гриппом, варьировались в пределах 150 – 180 человека на 1 миллион населения (годы 2006-2010). Эти величины очень важны для сопоставления их со смертностью от коронавируса-19. Примем их за условный стандарт потерь от сводного брата вируса гриппа – COVID-19.

Коронавирус в США

Теперь сравним смертность от гриппа с эпидемико-демографической ситуацией в США. На 17 апреля 2020 г. в США было тестировано на вирусоносительство около 3 460 000 человек. Громадное число! Это - несомненное свидетельство слаженной - несмотря на кризис - организации работы и федерального правительства, и администрации штатов. Из общего числа тестированных около 710 000 несли вирус. Умерло от вызванных вирусом осложнений (преимущественно пневмонии) 37 150 человек (5.2%). Оценка числа смертей на один млн. населения, принятая в эпидемиологии, составляет для США около 109. Это меньше потерь, чем в среднем от эпидемий гриппа (150-180). Конечно, отдельные штаты сильно отличаются по величине смертности. Их можно условно разделить на три группы. В абсолютном большинстве штатов смертность варьирует от 3-х до 80-и человек на 1 млн. популяции. Но в четырех штатах (Массачусетс, Мичиган, Коннектикут и Луизиана) смертность равна 206-289 на млн. человек. Этот уровень превышает среднюю летальность при гриппе.

Особняком стоят два соседних штата - Нью Йорк и Нью Джерси. Смертность здесь (873 и 432 чел. на миллион населения) гораздо выше средних цифр летальности от гриппа (в 3-5 раз). На эти два штата приходится 20 935 смертей (17-е апреля 2020) - более половины всех потерь в США, 56%. В будущем предстоит детально разобраться, в чем причины этой трагической аномалии.

В остальных 48-и штатах, вместе взятых, за два с половиной месяца эпидемии (с февраля по 17 апреля) общая смертность составляет 16 200 человек, около 6 500 в месяц. Напомним, что смертность от сезонной эпидемии гриппа в 2017-2018 г. была 5 830 человек в месяц. Таким образом, в настоящее время, по оценкам на 17-е апреля 2020 г., уровень потерь в стране от коронавируса-19 выше ( на 11%) смертности от сезонных эпидемий гриппа - его сводного брата в семействе РНК-овых вирусов. Однако, весьма вероятно, что к середине апреля уже достигнут пик, а точнее плато эпидемии, и происходит снижение смертности. Тогда – следующий шаг - можно полагать, что финальная оценка смертности от COVID-19 в США будет сопоставима с уровнем смертности сезонных эпидемий гриппа.

Коронавирус в Европе и парадокс Германии

Величина смертности от коронавируса в Европе варьирует в разных странах, как и в американских штатах. Примем и здесь за условный стандарт смертность в период сезонных эпидемий гриппа в США (150-180 на один млн.населения ). Цифры смертности в больших странах Европы таковы: Бельгия – 445, Испания – 428, Италия - 376, Великобритания – 215, Польша – 221, Нидерланды - 202. Эпидемиологическая ситуация здесь сходна с группой «неблагополучных» штатов США. Однако, в ряде европейских «малых стран» уровень смертности гораздо ниже : Швейцария – 153, Швеция – 139, Ирландия – 107, Португалия – 64 , Дания – 53, Австрия – 46, Норвегия – 31, Румыния – 19, Венгрия – 16, Чехия – 16. Удивительно, к примеру, что Португалия – самый близкий сосед Испании, имеет в 6-7 раз меньшую смертность. В чем дело?

Главный парадокс европейской пандемии – самая большая страна Европы, Германия с численностью 83 миллиона человек. Здесь смертность равна 50 человек на один миллион, или в 5-9 раз меньше, чем в других больших европейских странах. Эта низкая смертность весьма удивительна. Немецкие вирусологи и эпидемиологи предлагают три основных причины этого парадокса. Первая связана с коллективным иммунитетом. Любые эпидемии в природе и в истории человечества, даже такие страшные, как чума, несравненно опаснее гриппа и коронавируса, возникают, развиваются и постепенно сходят со сцены. Причина их ослабления и ухода в том, что в зараженной популяции растет число переболевших людей, которые становятся иммунными к данному паразиту и тем самым ставят заслон его распространению. Число возможных жертв инфекционного агента понижается: возникает коллективный («стадный») иммунитет. В случае коронавируса, в отличие от гриппа, иммунная система детей и молодых людей, по еще неясным причинам, довольно успешно отражает атаки коронавируса-19. Иммунитет возникает обычно через 1-2 недели инфекционной атаки. После чего организм освобождается от вируса и становится далее, как правило, невосприимчив к заражению.

Так получилось, что в Германии множество молодежи накануне введения карантина устремилось на горнолыжные курорты и разного рода отпускные тусовки. Одной их них был карнавал в Баварии. До того, как ввели карантин, в некоторых районах страны около 15% лиц этой группы уже перенесли инфекцию практически безболезненно, возник коллективный иммунитет. В Германии тестирование на вирусоносительство происходило не только на присутствие РНК вируса, но в ряде поселений и на основе анализа антител - молекулярных следов прошлого присутствия вируса, когда самого вируса в организме уже нет. Это более надежная оценка устойчивости к вирусу на уровне популяции. Кстати, после вынужденного карантинного отсиживания дома и выхода на волю, все равно придется претерпеть атаки вируса, и может возникнуть вторичная вспышка. Но ее действие на уровне популяции гораздо легче нейтрализовать, ибо уже возник коллективный иммунитет, накоплен врачебный опыт терапии и госпитали начеку.

Вторая причина германского парадокса – хорошая организации здравоохранения. Там заранее подготовили экстренные графики работы медперсонала, инфекционные койки, защитный инструментарий, заказали своим фирмам необходимое число аппаратов искусственной вентиляции легких. Так что потом немецкие клиники даже приняли на лечение до 200 тяжелых пациентов из других стран. Ну и третья причина – исторически сложившаяся социальная дисциплинированность немцев.

В Голландии (и в Швеции – Ред.) выбрали вариант упования на коллективный иммунитет. Здесь исходили из знания, что, кроме пожилых людей, в других возрастных группах примерно 70-80% случаев контактов с вирусом происходит без симптомов или в легкой форме недомогания. В популяции растет коллективный иммунитет. Такой подход рекомендовал директор национального центра Голландии по борьбе с инфекциями, доктор Яал ван Диссель. Его рекомендация была одобрена правительством. Хотя школы, бары, рестораны закрыли на карантин до конца апреля, жителей, особенно пожилых, призывали ограничить социальные контакты, но не заставляли это делать административно. При таком мягком карантине коллективный иммунитет возрастал быстрей, и возникала надежная естественная защита от вируса. В итоге, если в конце февраля, когда происходил резкий рост вспышки, один больной пациент передавал вирус в среднем трем людям, то уже в начале апреля заражаемость была в десять раз меньше (0,3). К 17-му апреля в Голландии, с ее населением в 17 миллионов, число погибших оказалось ниже по сравнению с другими большими странами Европы. Это - важный социально-эпидемиологический опыт.

Океанские круизы как модель эпидемий

Эпидемии коронавируса на океанских круизах предоставляют естественный и печальный опыт возникновения эпидемий и их последствий. Итак, три круиза... Корабль «Diamond Princess» вышел 20 января 2020 г. из японского порта Йокогама в круиз по странам Юго-Восточной Азии. На его борту было 2666 пассажиров и 1045 членов экипажа, всего 3711 человек. В Йокогаме на корабль сел 80-летний китаец. Он сошел на берег в Гонконге 25 января, а через 6 дней обратился в госпиталь Гонконга: у него обнаружили коронавирус. 4-го февраля, на корабле нашли вирус у 10 человек, которые почувствовали недомогание. Корабль вернулся в исходный порт, где простоял на карантине около месяца. 7 февраля вирус обнаружили у 64-х пассажиров, к 10 февраля - их число достигло 135 , к 17 февраля - 454 человек, из них 33 – члены экипажа. В марте все 3711 человек были протестированы. 712 оказалось заражено. Из 712 носителей вируса 331 не имели никаких симптомов. Остальные в большинстве имели легкое недомогание. 37 человек прошли интенсивную терапию и выжили, но 9 пасссажиров умерли в период от 20 февраля до 28 марта. Из 712 носителей вируса 145 были члены команды, 567 – пассажиры, их средний возраст - 69 лет. Потом выяснилось, что «Алмазная Принцесса» не имела специальных вентиляционных фильтров, которые с 99%-ой вероятностью задерживают частицы от трех микрон и устанавливаются на самолетах. Судно оказалось ловушкой и распространителем вируса.

Другой круиз, «Grand Princess», вернувшись в Сан-Франциско из Мексики, на следующий день 21 февраля 2020 г. отплыл во второй рейс, на Гавайи. На судне было 3553 человек, 1111 членов команды и 2422 пассажира. После отплытия выяснилось, что на борту есть 68 пассажиров из первого рейса, которые могли быть вирусоносителями. 4-го марта все они были помещены на карантин в их каютах. 6-го марта обнаружили коронавирус у 19 членов команды и 2-х пассажиров . 8-го марта корабль пришвартовался в Окленде, и все люди были помещены на карантин, пассажиры - наземно, члены команды - на корабле. В конце марта селективно были тестированы 1103 пассажира, из них 103 оказались вирусоносителями. 2 пассажира (возраст около 60 лет) и один член команды умерли от осложнений коронавируса.

Еще худшая сульба постигла круиз на корабле этого же класса, «Ruby Princess» - 2700 пассажиров и 1100 членов экипажа. Он курсировал в водах Австралии и Новой Зеландии. В середине марта на корабле были выявлены вирусоносители. К началу апреля 662 человек оказались заражены. 18 из них умерли к 13-му апреля.

Итоги: в замкнутом пространстве, с числом людей как в небольшом городке (3-4 тысячи), один носитель вируса способен инфицировать всю популяцию. Спустя три недели уже 15-20% популяции оказывается зараженными. Свыше 40% из них не имеют никаких симптомов. Около 10% вирусоносителей нуждаются в интенсивной терапии. И умирают в основном, люди старше 65 лет. Причем, смертность здесь усилилась сильнейшим стрессом: неожиданная принудительная изоляция в тесных каютах плюс неясности судьбы.

***

Этот текст написан двумя специалистами в области динамических процессов - биологом-генетиком (М. Голубовский), который многие годы изучал вспышки мутаций в природных популяциях, и физико-химиком (Г. Яблонский), имеющим опыт анализа взрывных химических процессов. Мы решили объединить наши усилия, чтобы поделиться нашим пониманием столь сложного биологического и социального явления, как эпидемия СOVID-19.

Окончание следует