Текст книги "Вирус, который сломал планету. Почему SARS-CoV-2 такой особенный и что нам с ним делать"

По воздуху

В той же оксфордской работе{41}41
  L. Ferretti et al., “Quantifying SARS-CoV-2 transmission suggests epidemic control with digital contact tracing,” Science, vol. 368, no. 6491, p. eabb6936, May 2020.


[Закрыть] исследователи оценили, что вклад заразившихся с выраженными симптомами в распространение вируса составляет 38 %, тех, у кого симптомы еще не проявились, – 46 %, и асимптоматических больных (тех, кто перенес COVID-19 без каких-либо внешних признаков) – 10 %. Сходные оценки доли пресимптоматических передач (44–62 %) были получены еще в нескольких исследованиях{42}42
  X. He et al., “Temporal dynamics in viral shedding and transmissibility of COVID-19,” Nat. Med., vol. 26, no. 5, pp. 672–675, May 2020.


[Закрыть]{43}43
  T. Ganyani et al., “Estimating the generation interval for coronavirus disease (COVID-19) based on symptom onset data, March 2020,” Eurosurveillance, vol. 25, no. 17, Apr. 2020.


[Закрыть]. Более того, авторы первой работы, опубликованной в солидном журнале Nature Medicine[16]16
  Это означает, что компетентные рецензенты, работающие в той же области науки, внимательно прочли статьи и не нашли в методах и выводах авторов серьезных огрехов. Другими словами, результатам, которые опубликованы в таких уважаемых журналах, а не, скажем, в виде препринта или на личной странице авторов, доверия намного больше.


[Закрыть], оценили, когда именно заболевшие максимально опасны для окружающих, то есть когда они выделяют больше всего вирусных частиц.

Исследователи из Китая и Гонконга изучали 94 пациентов с подтвержденной коронавирусной инфекцией. Начиная с первого дня появления симптомов авторы регулярно брали у пациентов мазки из глотки и определяли вирусную нагрузку – грубо говоря, концентрацию вируса. Параллельно они проанализировали историю 77 случаев заражения из разных стран, когда вирус передался от человека к человеку: выяснили, когда именно встретились носитель вируса и реципиент и на какой день после встречи реципиент тоже заболел. У них получилось, что медианный[17]17
  Если у нас есть набор данных, например о длительности инкубационного периода, медиана делит его надвое так, что количество случаев, когда длительность больше и меньше этого значения, одинаково. Очень часто медиана намного лучше характеризует свойства набора данных, чем среднее, так как среднее склонно смещаться в сторону экстремумов – явно аномальных величин, а медиана к такому смещению устойчива.


[Закрыть] серийный интервал – время между появлением симптомов у заражающего и заражаемого – составляет 5,2 дня. Зная, что средний инкубационный период COVID-19 тоже 5,2 дня, авторы высчитали, что заразившийся начинает быть опасным для окружающих за 2,3 дня до того, как у него проявятся симптомы. Пик заразности приходится на 0,7 дня до момента, когда он затемпературит, начнет кашлять или еще как-то ощущать себя нездоровым. Через неделю после появления симптомов (на самом деле даже раньше) вирусная нагрузка в горле падает до значений, когда вероятность заразить кого-то близка к нулю, хотя ПЦР-тест может еще долго давать положительный результат (мы поговорим о тестах подробнее в главе «Тесты: какие они бывают, зачем нужны и почему так плохо работают»).

Ранее к тому же выводу пришла{44}44
  R. Wölfel et al., “Virological assessment of hospitalized patients with COVID-2019,” Nature, Apr. 2020.


[Закрыть] группа немецких исследователей, определявшая количество вирусной РНК в образцах, взятых в разные дни болезни: они опубликовались в еще более крутом журнале – Nature. Один из руководителей этого исследования, директор Института вирусологии при берлинской клинике «Шарите» и заодно главный немецкий вирусолог, популярно рассказывающий о коронавирусе, – Кристиан Дростен сообщал, что ученые дополнительно подтвердили временнóе окно максимальной заразности другим способом – добавляя вирус, выделенный из больных, к культурам клеток. Уже через четыре дня после появления симптомов им не удавалось заразить их ни вирусами, смытыми с мазка из горла, ни вирусами, полученными из мокроты. Тот факт, что одна и та же оценка была получена разными методами, косвенно свидетельствует в пользу ее достоверности.

Но похоже, эти оценки не относятся к тяжелым пациентам – по крайней мере, не ко всем из них. В одной из работ, опубликованных в виде препринта в июне, авторы прицельно выделяли вирус из мокроты и взятых из горла мазков у тяжелых и критических пациентов с коронавирусной инфекцией. Исследователи показали, что у 17,8 % таких больных вирус присутствует в образцах в значимых – то есть потенциально опасных с точки зрения заражения – количествах около восьми дней после начала симптомов (медианное значение). Спустя 15 дней после того, как у пациентов появились первые признаки болезни, вероятность обнаружить существенные концентрации вируса падала ниже 5 %{45}45
  J. J. A. van Kampen et al., “Shedding of infectious virus in hospitalized patients with coronavirus disease-2019 (COVID-19): duration and key determinants,” medRxiv, p. 2020.06.08.20125310, Jan. 2020.


[Закрыть]. В качестве объяснения, почему вирус в значимых концентрациях дольше присутствует в респираторном тракте части тяжелых и критических больных, можно предположить, что их иммунная система хуже справляется с искоренением SARS-CoV-2, чем иммунная система тех, у кого COVID-19 протекает легко. Дополнительным аргументом в пользу этой гипотезы служит наблюдение, что чем дольше в образцах пациента присутствовал вирус, тем меньше у этого человека был титр нейтрализующих антител (такие антитела могут расправляться с вирусом самостоятельно, не привлекая другие компоненты иммунной системы, – мы подробно поговорим об этом в следующих главах). Впрочем, тяжелые и критические пациенты обычно не ходят по улицам, а лежат в больнице. Так что хотя теоретически они могут заражать окружающих дольше, в реальности такие больные опасны главным образом для врачей.

Но если в случае с симптоматическими пациентами – неважно, в какой степени у них эти симптомы выражены, – более или менее ясно, как они могут инфицировать окружающих, то заразность бессимптомных кажется загадкой. Каким образом человек, который не чихает и не кашляет, может передать кому-то вирус? На этот вопрос есть сразу два ответа. Первый: во время разговора изо рта вылетают тысячи капелек слюны. Причем чем громче вы говорите, тем их больше{46}46
  S. Asadi, A. S. Wexler, C. D. Cappa, S. Barreda, N. M. Bouvier, and W. D. Ristenpart, “Aerosol emission and superemission during human speech increase with voice loudness,” Sci. Rep., vol. 9, no. 1, p. 2348, Dec. 2019.


[Закрыть]. С громким пением на маленькой дистанции – и, соответственно, высокой изначальной дозой вируса – связывают более тяжелое течение COVID-19 у немцев, заразившихся на карнавале[18]18
  Слово «карнавал» может смущать, но на деле этот традиционный праздник представляет собой нечто вроде ярмарки со множеством маленьких забегаловок или просто столиков, где люди собираются вместе выпить пива, поболтать и попеть.


[Закрыть] в городе Хайнсберг, где был так называемый суперраспространитель – инфицированный носитель, от которого заразилось огромное количество других людей{47}47
  H. Streeck et al., “Infection fatality rate of SARS-CoV-2 infection in a German community with a super-spreading event,” medRxiv, p. 2020.05.04.20090076, Jan. 2020.


[Закрыть].

По меркам микромира, «разговорные» и «певческие» капли довольно крупные – в среднем их размер составляет от 50 до 100 микрометров (мкм), самые большие достигают 500 мкм, а маленькие бывают меньше 10 мкм{48}48
  X. Xie, Y. Li, H. Sun, and L. Liu, “Exhaled droplets due to talking and coughing,” J. R. Soc. Interface, vol. 6, no. suppl_6, Dec. 2009.


[Закрыть]. Большие тяжелые капли быстро падают на землю, маленькие легкие остаются висеть в воздухе. По оценкам, сделанным китайскими биологами после вспышки SARS, каплям диаметром больше 100 мкм, чтобы долететь до земли с трехметровой высоты, нужно 10 секунд, 20-микрометровым – четыре минуты, капли диаметром 10 мкм падают 17 минут, а те, размер которых не превышает 1–3 мкм, остаются висеть очень долго (подробнее об этом ниже){49}49
  V. Knight, “Viruses as Agents of Airborne Contagion,” Ann. N. Y. Acad. Sci., vol. 353, no. 1, pp. 147–156, Dec. 1980.


[Закрыть]. При этом по дороге вниз часть больших и средних капель высыхают, становятся маленькими и тоже «зависают».

Исходя из концентрации вирусных РНК в слюне больных{50}50
  R. Wölfel et al., “Virological assessment of hospitalized patients with COVID-2019,” Nature, Apr. 2020.


[Закрыть], можно примерно оценить, что в одной капле размером 50 мкм с вероятностью 37 % содержится хотя бы одна вирусная частица{51}51
  V. Stadnytskyi, C. E. Bax, A. Bax, and P. Anfinrud, “The airborne lifetime of small speech droplets and their potential importance in SARS-CoV-2 transmission,” Proc. Natl. Acad. Sci., p. 202006874, May 2020.


[Закрыть]. Мы не знаем, сколько именно вирусных частиц нужно для заражения, но, учитывая, что пре– и асимптомные передачи в сумме дают больше половины всех случаев, очевидно: если подольше поговорить с инфицированным, когда он находится в стадии максимального выделения вируса, тех частиц, что будут в облачке слюны от его слов, вполне хватит. Хотя на улице, где неизбежно дует хотя бы легкий ветерок, часть капелек уносится, а часть высыхает быстрее, чем в помещении. Опаснее всего болтать с потенциальным носителем COVID-19, стоя к нему ближе 30 см, – почти все капли либо падают, либо зависают в воздухе в пределах этого расстояния{52}52
  X. Xie, Y. Li, H. Sun, and L. Liu, “Exhaled droplets due to talking and coughing,” J. R. Soc. Interface, vol. 6, no. suppl_6, Dec. 2009.


[Закрыть].

СКОЛЬКО ВЕШАТЬ В ГРАММАХ

Точно оценить, сколько вирусных частиц должно быть в капельках слюны или мокроты, чтобы они гарантированно заразили вашего собеседника, нельзя. Инфицирование зависит от множества факторов, и концентрация вируса в слюне только один из них. Как долго вы говорили, сколько капелек попало на слизистые, хорошо ли сработал местный иммунитет – в каждом случае итог встречи с заболевшим может быть разным. Однако грубую прикидку сделать можно. Исследователи из «Шарите» брали мазки из горла или образцы мокроты больных COVID-19 и пытались инфицировать этими образцами культуры клеток, предварительно подсчитав, сколько копий вирусной РНК в них содержится (это можно сделать, анализируя параметры ПЦР-теста на коронавирус, – подробнее мы обсудим это в главе «Тесты: какие они бывают, зачем нужны и почему так плохо работают»). У них получилось, что, если в мазке из глотки или миллилитре мокроты меньше миллиона копий, заразить клетки невозможно{53}53
  T. C. Jones et al., “An analysis of SARS-CoV-2 viral load by patient age,” medRxiv, p. 2020.06.08.20125484, Jan. 2020.


[Закрыть]. Позже эту оценку подтвердили в другой работе{54}54
  J. J. A. van Kampen et al., “Shedding of infectious virus in hospitalized patients with coronavirus disease-2019 (COVID-19): duration and key determinants,” medRxiv, p. 2020.06.08.20125310, Jan. 2020.


[Закрыть]. Для заражения человека, скорее всего, нужно не меньше вирусных частиц, так что можно считать миллион копий в миллилитре нижней границей. Важно отметить, что количество вирусных РНК не равно количеству вирусных частиц, но в данном случае это неважно. Посчитать частицы мы не можем, а вот РНК – вполне, так что миллион копий на миллилитр – хороший диагностический критерий.

Второй способ заразиться от человека без симптомов – аэрозольный. Аэрозолем ученые называют взвесь капелек, диаметр которых меньше нескольких микрометров (часто за верхнюю границу принимают значение в 5 мкм). Все большее количество работ показывает, что аэрозоли могут образовываться не только при разговоре, но и при дыхании{55}55
  E. L. Anderson, P. Turnham, J. R. Griffin, and C. C. Clarke, “Consideration of the Aerosol Transmission for COVID-19 and Public Health,” Risk Anal., vol. 40, no. 5, pp. 902–907, May 2020.


[Закрыть]. В отличие от более крупных капель, они не падают на землю, а парят – такая взвесь может сохраняться часами, а следы SARS-CoV-2 выявлялись в аэрозолях до трех часов{56}56
  N. van Doremalen et al., “Aerosol and Surface Stability of SARS-CoV-2 as Compared with SARS-CoV-1,” N. Engl. J. Med., vol. 382, no. 16, pp. 1564–1567, Apr. 2020.


[Закрыть] (впрочем, выше мы обсуждали эту работу и говорили, что начальные концентрации вируса в растворе, который распыляли ученые, намного больше тех, что содержатся в слюне инфицированных). Тем не менее, по оценкам{57}57
  NDR, “(40) Jetzt ist Alltagsverstand gefragt,” Das Coronavirus-Update mit Christian Drosten – 12.05.2020 14:00 Uhr Autor/in: Korinna Hennig, 2020. [Online]. Available: https://www.ndr.de/nachrichten/info/40-Jetzt-ist-Alltagsverstand-gefragt,podcastcoronavirus208.html.


[Закрыть] того же Кристиана Дростена, аэрозольный путь заражения может давать до половины всех новых случаев. Висящая в воздухе взвесь капелек слюны должна быть особенно опасна, если дело происходит в помещении, где долго находится много людей. Вполне вероятно, что именно так за один вечер от единственного носителя COVID-19 заразились 53 из 61 члена церковного хора городка Маунт-Вернон в американском штате Вашингтон. Двое из заболевших скончались.

СОМНИТЕЛЬНЫЕ СУПЕРУСПЕХИ

Когда один человек заражает неожиданно много людей – обычно после того, как он довольно долго пробыл с ними в каком-нибудь ограниченном пространстве, – эпидемиологи говорят о суперраспространении. В развитии эпидемии COVID-19 данный феномен сыграл весьма существенную роль. Первый раз этот термин появился в заголовках в середине февраля, после того как 61-летняя женщина из религиозной секты Синчхончжи в южнокорейском городе Тэгу заразила около 40 человек, которые затем разнесли вирус по городу и по стране – считается, что массовая вспышка пошла именно с нее. Хотя кореянка уже чувствовала себя нехорошо, она посетила несколько религиозных собраний, на которых члены секты молятся в небольших помещениях, стоя на коленях и положив руки друг другу на плечи.

Примерно в это же время в федеральной земле Северный Рейн – Вестфалия в Германии состоялся традиционный карнавал. На праздник 15 февраля в городке Хайнсберг собрались всего 300 человек. Как позже выяснилось, один из них был заражен. За несколько дней до и после карнавала он лечился в местной больнице. Двадцать пятого февраля его тест на COVID-19 дал положительный результат, 26-го числа инфицирование подтвердилось у его жены – воспитательницы детского сада. Уже к 29 февраля общее число заразившихся в Хайнсберге достигло 60 – и все случаи были так или иначе связаны со злосчастным праздником. К середине апреля в городке заболело больше 1200 человек – это примерно полпроцента всего населения.

Затем отличилась американская компания Biogen, известная тем, что долго пыталась создать лекарство от болезни Альцгеймера (безуспешно). 26 и 27 февраля 175 начальников Biogen из разных штатов и других стран собрались на leadership meeting – встречу руководителей, один или несколько из которых были инфицированы SARS-CoV-2. Только в Массачусетсе, где проходила встреча, подтвердили 99 случаев заражения, имеющих отношение к этой тусовке. Сколько людей получили вирус от участников, разъехавшихся по своим родным городам, узнать уже невозможно.

Чтобы создать ситуацию суперраспространения, нужно соблюсти несколько простых условий, а именно: собрать в одном месте много людей, часть из которых должны быть инфицированы (хотя достаточно одного!), и заставить продолжительное время довольно тесно контактировать. Идеально, когда эти люди не родственники и не соседи. Еще лучше, когда они собрались на встречу из далеко отстоящих мест или разъедутся по разным местам после встречи. В таких обстоятельствах вирус имеет шанс распространиться максимально широко. А так как он хорошо передается в последние дни инкубационного периода, когда человек чувствует себя еще сносно, везде ходит и много общается, массовое заражение обеспечивается легко и непринужденно.

С каждым месяцем активного изучения COVID-19 исследователи получали все больше данных, указывающих, что вклад аэрозольного пути в распространение вируса намного значительнее, чем предполагалось изначально. В начале июля 239 ученых опубликовали открытое письмо{58}58
  L. Morawska and D. K. Milton, “It is Time to Address Airborne Transmission of COVID-19,” Clin. Infect. Dis., Jul. 2020.


[Закрыть], в котором призвали ВОЗ пересмотреть имеющиеся рекомендации, сделанные с упором на воздушно-капельный и контактный пути распространения вируса. Спустя полгода после начала эпидемии стало ясно, что заразиться коронавирусом через фомиты (зараженные предметы), похоже, довольно сложно, а вот через висящие в воздухе аэрозоли – вполне.

Через туалет?

Теоретически есть и еще один способ – так называемый фекально-оральный (и в дополнение к нему фекально-аэрозольный и фекально-фомитный). SARS-CoV-2 может размножаться в клетках кишечника – на них есть те самые рецепторы ACE2, через которые вирус проникает внутрь, и вирусная РНК в довольно значительном количестве обнаруживается в экскрементах. Более того, в нескольких работах исследователям удалось выделить из фекалий живой активный вирус{59}59
  W. Wang et al., “Detection of SARS-CoV-2 in Different Types of Clinical Specimens,” JAMA, Mar. 2020.


[Закрыть]{60}60
  W. X. Yong Zhang, Cao Chen, Shuangli Zhu, Chang Shu, Dongyan Wang, Jingdong Song, Jingdong Song, Yang Song, Wei Zhen, Zijian Feng, Guizhen Wu, Jun Xu, “Isolation of 2019-nCoV from a Stool Specimen of a Laboratory-Confirmed Case of the Coronavirus Disease 2019 (COVID-19),” China CDC Wkly., vol. 2, no. 8, pp. 123–124, 2020.


[Закрыть]. Интересно, что у пациентов, в экскрементах которых детектировалась вирусная РНК, часто не было кишечных проявлений COVID-19: диареи, тошноты и так далее. У одного младенца болезнь и вовсе протекала бессимптомно{61}61
  K. Kam et al., “A Well Infant With Coronavirus Disease 2019 With High Viral Load,” Clin. Infect. Dis., Feb. 2020.


[Закрыть]. С тяжестью симптомов присутствие РНК SARS-CoV-2 в фекалиях тоже никак не коррелировало. Все это означает, что инфицированные могут распространять патоген «туалетным» способом, даже если вирус в кишечнике не проявляет себя. До сих пор ни одного подтвержденного случая передачи SARS-CoV-2 таким образом зарегистрировано не было, хотя вирусную РНК обнаруживали в сточных водах Германии, Дании, Нидерландов, Австралии, Франции, Италии{62}62
  S. Westhaus et al., “Detection of SARS-CoV-2 in raw and treated wastewater in Germany – Suitability for COVID-19 surveillance and potential transmission risks,” Sci. Total Environ., vol. 751, p. 141750, Jan. 2021.


[Закрыть]. Более того, концентрация РНК в парижских стоках и жидких отходах в Нидерландах была тем выше, чем больше зараженных там выявлялось{63}63
  S. Wurtzer et al., “Evaluation of lockdown impact on SARS-CoV-2 dynamics through viral genome quantification in Paris wastewaters,” medRxiv, p. 2020.04.12.20062679, Jan. 2020.


[Закрыть]{64}64
  G. Medema, L. Heijnen, G. Elsinga, R. Italiaander, and A. Brouwer, “Presence of SARS-Coronavirus-2 RNA in Sewage and Correlation with Reported COVID-19 Prevalence in the Early Stage of the Epidemic in The Netherlands,” Environ. Sci. Technol. Lett., vol. 7, no. 7, pp. 511–516, Jul. 2020.


[Закрыть]. Исследователи из Германии попытались выделить из отходов активный вирус и заразить им клетки, но у них не получилось{65}65
  S. Westhaus et al., “Detection of SARS-CoV-2 in raw and treated wastewater in Germany – Suitability for COVID-19 surveillance and potential transmission risks,” Sci. Total Environ., vol. 751, p. 141750, Jan. 2021.


[Закрыть]. Другими словами, пока у нас нет надежных подтверждений, что передача инфекции через сточные воды возможны. Но это не означает, что фекально-оральный путь в принципе невероятен. Если фекальное распространение коронавируса все же подтвердится, особенно значимым оно должно быть для детей, которые зачастую плохо соблюдают правила личной гигиены. И главными источниками инфекции в этом случае будут не домашние туалеты, а уборные в школах и детских садах.

Рис. 6. Основными путями передачи коронавируса сегодня считаются воздушно-капельный и аэрозольный. На контактный путь, которому в начале эпидемии приписывали значимую роль, приходится всего несколько процентов от всех заражений. Фекально-оральный путь теоретически возможен, но пока не подтвержден на практике

НЕ ТАКИЕ САДЫ

О том, что коронавирусы могут распространяться через канализацию, мы знаем после эпидемии SARS – близкого родственника нынешнего патогена. Пик эпидемии в Гонконге пришелся на март 2003 года, когда произошла вспышка в жилом комплексе Amoy Gardens. Вирус занес в ЖК брат одного из жильцов, который мучился от поноса. Из-за неправильно спланированной канализации (сифоны, которые отделяли сток каждой уборной от общего стока и в норме должны быть заполнены водой, часто пересыхали) капли сточных вод с вирусом могли попадать на пол и другие поверхности ванных комнат соседей. В общей сложности SARS заразился 321 квартирант Amoy Gardens. 40 % из них жили в блоке Е, куда приходил к брату пациент номер ноль{66}66
  S. Lee, “The SARS epidemic in Hong Kong,” J. Epidemiol. Community Health, vol. 57, no. 9, pp. 652–654, 2003.


[Закрыть].

Сезон круглый год

Обсуждая распространение нового коронавируса, нельзя не коснуться еще одного аспекта, а именно сезонности. Уверенность, что SARS-CoV-2 должен ослабевать летом и вновь усиливаться к зиме, базируется на аналогии с поведением привычных нам простудных вирусов и вируса гриппа. Однако их сезонность обусловлена тем, что эти патогены давно соседствуют с людьми и очень у многих есть к ним полный или частичный иммунитет. Чтобы найти новых носителей, вирусам нужно постараться, и любой фактор, облегчающий или усложняющий передачу, приводит к заметному изменению динамики инфицирования. Летом люди разъезжаются из городов на дачи и курорты, а дети не ходят в школы и сады. В таких условиях цепочки передачи инфекции оказываются очень короткими и эпидемий не возникает. К коронавирусу абсолютное большинство населения планеты (пока) неиммунно, поэтому незначительное изменение числа доступных носителей вряд ли способно серьезно повлиять на его распространение. Тем более что из-за карантинов и необходимости срочно закрыть бреши в бюджете у тех, кто из карантина уже вышел, отъезд в отпуска летом 2020 года был не таким массовым, как обычно. Но если значительная часть населения приобретет иммунитет к SARS-CoV-2, он вполне может стать сезонным. Если, конечно, сохранится.

ВРЕМЯ БОЛЕТЬ

Сезонность характерна для множества вирусов, и не только простудных: корь, полиомиелит, свинка, вызываемый норовирусом кишечный грипп, гепатит А, краснуха поражают намного больше людей в определенные месяцы. Вопреки распространенному убеждению, далеко не все вирусы особенно свирепствуют осенью: пик полиомиелита и гепатита А, например, приходился на лето, кори – на весну (причем эпидемии обычно происходили раз в три года), краснухой чаще всего заболевали весной, а норовирусы до сих пор подхватывают в основном зимой. Гипотез, объясняющих неравномерное распределение заболеваемости в течение года, множество, но ни одна из них толком не проверена. Говоря о сезонности гриппа, чаще всего упоминают вероятное угнетение работы иммунной системы из-за изменения освещенности и, соответственно, увеличения или уменьшения синтеза витамина D – его недостаток, возможно, угнетает работу врожденного иммунитета и некоторых звеньев клеточного иммунного ответа. К другим факторам риска относят низкие температуры, помогающие вирусу дольше продержаться на воздухе, использование обогревателей, которые пересушивают слизистые и могут влиять на активность местного иммунитета, большие скопления людей в помещениях{67}67
  D. Fisman, “Seasonality of viral infections: mechanisms and unknowns,” Clin. Microbiol. Infect., vol. 18, no. 10, pp. 946–954, Oct. 2012.


[Закрыть]{68}68
  E. Kudo et al., “Low ambient humidity impairs barrier function and innate resistance against influenza infection,” Proc. Natl. Acad. Sci., vol. 116, no. 22, pp. 10905–10910, May 2019.


[Закрыть]. Насколько велик вклад каждого из факторов – и есть ли он в принципе, – сказать сложно: исследований на эту тему немного, они не очень высокого качества, а их выводы зачастую противоречат друг другу. Но одно можно утверждать уверенно: помимо чисто биологических причин, существенную роль в феномене сезонности играют социальные и технологические факторы вроде изменения поведения людей в разные сезоны и использования кондиционеров или обогревателей. Делать прогнозы относительно поведения вируса зимой или летом нужно с учетом этих переменных, а не из общих соображений.

Другими словами, для вирусов не существует какого-то абсолютно обязательного закона сезонности: это следствие главным образом устоявшихся социальных практик, а климатические колебания играют второстепенную роль. С SARS-CoV-2 у нас все практики поломались, поэтому «обычного для вирусов» поведения ожидать не стоит – по крайней мере в первые месяцы его знакомства с человечеством. И тем не менее многие продолжают верить в некие объективные климатические факторы, которые могут ослаблять или усиливать распространение вируса в разное время года. Например, СМИ и даже некоторые эксперты заявляют, что летом в России неблагоприятная для вирусов влажность воздуха. Такое обобщение, как водится, некорректно. Отношения вирусов и этого параметра сложны и не до конца поняты. Так, вирусы, у которых нет мембраны, лучше всего чувствуют себя во влажном воздухе. А покрытые мембраной (вроде нашего SARS-CoV-2 и его родственников), наоборот, сохраняют активность дольше в сухой, но не слишком, среде. Например, время полужизни безобидного коронавируса hCV 229E при температуре 20 ℃ и относительной влажности воздуха 80 % составляет три часа, при 50 % – 67 часов, при 30 % – уменьшается до 27 часов{69}69
  M. K. Ijaz, A. H. Brunner, S. A. Sattar, R. C. Nair, and C. M. Johnson-Lussenburg, “Survival Characteristics of Airborne Human Coronavirus 229E,” J. Gen. Virol., vol. 66, no. 12, pp. 2743–2748, Dec. 1985.


[Закрыть]. Почему так – точно неизвестно.

Одна из гипотез связывает влажность с размером капелек жидкости, в которых плавают вирусные частицы. Чем выше влажность, тем капли медленнее высыхают и их размер оказывается в среднем больше. А значит, больше и поверхность раздела двух сред – воды и воздуха. Вирусные частицы как бы стягиваются к границе, и из-за повышенного поверхностного натяжения в этой зоне их внешняя оболочка повреждается. Однако при низких температурах (авторы проводили опыты при 6 ℃) ситуация меняется на обратную и время полужизни hCV 229E при относительной влажности 80 % составляет 86 часов, а при 50 % – пугающие 106 часов. Предполагается, что в холоде липидная мембрана вируса затвердевает, обеспечивая лучшую сохранность внутренностей вирусной частицы.

На большей части территории России максимальная влажность воздуха наблюдается зимой и составляет в европейской части 83–86 %, в Западной Сибири – 78–81 %, в Восточной Сибири – 71–77 %. Летом на большей части страны влажность колеблется от 50 до 70 %. Так что рассчитывать на помощь воды или ее отсутствия в воздухе ни зимой, ни летом не приходится. А вот температура может сыграть роль: как мы только что упомянули, на холоде липидная оболочка некоторых вирусов затвердевает и уплотняется, повышая их устойчивость к внешним воздействиям{70}70
  I. V Polozov, L. Bezrukov, K. Gawrisch, and J. Zimmerberg, “Progressive ordering with decreasing temperature of the phospholipids of influenza virus,” Nat. Chem. Biol., vol. 4, no. 4, pp. 248–255, Apr. 2008.


[Закрыть]. В лабораторных экспериментах при 4 ℃ SARS-CoV-2 сохранялся гораздо дольше, чем при комнатной температуре{71}71
  I. V Polozov, L. Bezrukov, K. Gawrisch, and J. Zimmerberg, “Progressive ordering with decreasing temperature of the phospholipids of influenza virus,” Nat. Chem. Biol., vol. 4, no. 4, pp. 248–255, Apr. 2008.


[Закрыть]. Да и в целом ученые держат вирусы, с которыми работают, не в термостате, а в холодильнике и даже в морозилке. В одной из работ авторы, исследовавшие безобидную разновидность коронавируса, установили, что патоген сохраняет активность даже после 25 циклов заморозки при –72 ℃ и последующего оттаивания{72}72
  A. Lamarre and P. J. Talbot, “Effect of pH and temperature on the infectivity of human coronavirus 229E,” Can. J. Microbiol., vol. 35, no. 10, pp. 972–974, Oct. 1989.


[Закрыть]. Так что вряд ли суровые сибирские зимы смогут существенно помешать распространению SARS-CoV-2. Тем более что основную часть времени коронавирус все равно проводит внутри людей, где температура составляет комфортные 37 ℃.

Еще один фактор окружающей среды, который теоретически мог бы ослабить вирус, – ультрафиолет. Эти лучи несут большое количество энергии и действительно способны разрушать ДНК и РНК, но с ультрафиолетом, исходящим от Солнца и достигающим поверхности Земли, не все так просто. УФ-спектр разделяют на три диапазона: A (самый мягкий, диапазон 320–400 нм, UVA), B (средней «злобности», диапазон 280–320 нм, UVB) и C (жесткий, диапазон 200–280 нм, UVC). Стерилизующими свойствами в полной мере обладает только ультрафиолет C, но он практически полностью поглощается озоновым слоем и кислородом земной атмосферы. Как UVC воздействует на новый коронавирус, пока не известно, но его эффективность в отношении SARS зависела от массы различных факторов: дозы и времени воздействия, степени распространения вируса, среды, в которой он находится{73}73
  J. G. B. Derraik, W. A. Anderson, E. A. Connelly, and Y. C. Anderson, “Rapid evidence summary on SARS-CoV-2 survivorship and disinfection, and a reusable PPE protocol using a double-hit process,” medRxiv, p. 2020.04.02.20051409, Jan. 2020.


[Закрыть], – и это в лаборатории. В реальной жизни на сохранность вируса, очевидно, будет влиять еще множество других условий. И тем не менее, некоторые основания полагать, что большое количество солнечных дней SARS-CoV-2 может не понравиться, у нас есть: например, вирус гриппа на свету (правда, не настоящем солнечном, а воссозданном в лаборатории) умирает быстрее{74}74
  M. Schuit et al., “The Influence of Simulated Sunlight on the Inactivation of Influenza Virus in Aerosols,” J. Infect. Dis., vol. 221, no. 3, pp. 372–378, Jan. 2020.


[Закрыть]. Другое дело, что на большей части территории России погода часто ясная как зимой, так и летом – разница есть, но не слишком значительна (хотя москвичам или петербуржцам и тяжело в это поверить).

Даже если солнце и высокая температура неблагоприятны для коронавируса, до тех пор пока потенциальных носителей много и они доступны, вряд ли эффект этих физических факторов будет определяющим. Тем более сложно учесть их в условиях карантина: сдерживающие меры, принятые государствами, влияют на скорость распространения вируса гораздо сильнее, чем климат. Другими словами, вирус, может, и рад бы распространяться быстрее в холодную и пасмурную погоду, но, если город заперт на карантин или все старательно соблюдают дистанцию, шансов сделать это у него не будет. И наоборот, при неконтролируемом экспоненциальном росте числа заразившихся потепление и выглянувшее солнышко никак не остановят вспышку. Тем более что основное число заражений происходит не на улице, а в помещениях, где климат круглый год не меняется, а вклад контактного (фомитного) пути в передачу вируса незначителен.

Ровно это мы и наблюдали за недолгие, но насыщенные событиями девять месяцев пандемии. Весной, когда в большинстве затронутых стран было еще холодно, многие государства вполне успешно задавили вирус ограничительными мерами. Летом меры резко ослабили. Итог – рост числа зараженных во многих странах, почти везде достигший полноценной второй волны. При этом раньше всех вторая волна накрыла Израиль, где летом не просто жарко, а очень жарко, что, по мнению тех, кто верит в сезонность SARS-CoV-2, должно активно не нравиться вирусу. Ну и наконец, во многих тропических и экваториальных странах, где всегда тепло, эпидемия распространялась (и продолжает это делать) ничуть не хуже, чем где-нибудь в Северной Европе.