Публикуем несколько отрывков из книги , которые проливают свет на самые актуальные вопросы по текущей ситуации.
В этом году исполняется 10 лет с тех пор, как впервые в истории человечества ученые создали в лаборатории геном живого организма – бактерии. Ее назвали Синтия, а творцами выступила команда исследователей во главе с американским генетиком, биотехнологом и одним из руководителей проекта по расшифровке генома человека Крейгом Вентером. Сейчас появились конспирологические версии: мол, новый коронавирус тоже создан в лаборатории. Ученые опровергают: в данном случае – точно нет. Но вопросы остаются. Мы задали их ученому с мировым именем, эволюционному биологу Георгию Базыкину.
Георгий, поясните как эволюционный биолог: раз бактерию успешно сконструировали, то в принципе вирус синтезировать можно? Сейчас или в обозримом будущем?
В принципе синтезировать вирусный геном можно. Но геном коронавируса, вызывающего COVID-2019, очень похож на многие вирусы, которые мы видели раньше. И в природе – у летучих мышей и других зверей, и у людей: он довольно близок к вирусу, вызвавшему в 2002-2003 годы атипичную пневмонию (SARS). Его даже так и назвали официально: SARS-CoV-2. Изучая геном этого вируса, мы не видим следов преднамеренного изменения – только следы естественной эволюции. К тому же синтезировать вирус с нуля очень дорого и долго. Именно поэтому так важно получить образец коронавируса для создания вакцины. Хотя у нас есть полная последовательность генома этого вируса (ей Китай поделился со всем миром еще в январе, – прим. авт.), нельзя взять генетические данные, быстро синтезировать вирус, размножить в клеточной культуре и сделать вакцину. Теоретически это осуществимо, но фактически крайне сложно.
Давайте поближе рассмотрим врага. Вирус, вызывающий COVID-2019, относится к группе РНК-вирусов, а есть еще ДНК-вирусы. В чем их отличие и почему это важно для нас?
Вирусы делятся на две большие группы в зависимости от того, какую молекулу они используют в качестве носителя своей генетической информации. РНК-вирусы известны тем, что это самые быстромутирующие (изменяющиеся) биологические объекты из всех известных человечеству. К ним относится грипп, ВИЧ и новый коронавирус. Скорость мутирования коронавируса COVID-2019 сходна с вирусом гриппа. Это значит, что когда у нас будет вакцина от коронавируса, то, может быть, ее нужно будет периодически обновлять – так же, как с гриппом. Потому что она станет устаревать, если новый коронавирус станет эндемичным в человеческой популяции.
То есть, если «пришелец» приспособится к постоянному проживанию среди людей? А от чего зависит, случится ли это?
Если сейчас удастся погасить все вспышки и коронавирус заново не перепрыгнет в людей от животных, то эндемичным он не станет. Но один из сценариев, который представляется мне реалистичным, выглядит так. Если смертность от коронавируса COVID-2019 сейчас измерена правильно и окажется относительно невысока, то его судьба может стать похожей на свиной грипп. Помните, в 2009 году была вспышка? Вначале она всех тоже очень испугала. Болезнь быстро распространялась, и по первым данным казалось, что свиной грипп вызывает очень высокую смертность. Потом выяснилось, что показатели ниже. Большинство заболевших выживает, и вирус тоже остается с нами. Сейчас тот самый свиной грипп, пандемический штамм 2009 года, распространился по всему миру и входит в число штаммов сезонного гриппа, с которым мы встречаемся каждый год. Он включается в обычную вакцину от гриппа, которой мы прививаемся ежегодно. Вполне вероятно, что-то похожее случится с новым коронавирусом.
Если продолжать аналогию со свиным гриппом, то в 2009 году была именно пандемия, огромное число больных по всему миру, погибли более 200 тысяч человек. Какой прогноз заболеваемости коронавирусом вам как ученому-биоинформатику кажется наиболее реалистичным?
Мы как ученые не даем прогнозы. А строим модели. Есть два основных способа. Первый – математическая модель для числа случаев заболевания. В ее основе лежит показатель того, сколько новых людей заражает один больной человек. Если это число больше единицы, то инфекция будет нарастать и распространяться до тех пор, пока подавляющая часть населения не переболеет и не получит иммунную защиту.
Китай сообщает, что один больной заражает в среднем от двух до трех человек.
Да, это не самый высокий показатель. Подчеркну: это число ничего не говорит о том, насколько болезнь будет смертельной. Оно может показать, как будет распространяться инфекция, причем на самых ранних этапах вспышки до того, как были приняты какие-либо меры.
Понятно. Именно поэтому так пугающе выглядят модели, построенные британскими экспертами. Там речь идет о сотнях тысяч человек. Но ведь весь мир принимает меры, чтобы помешать распространению коронавируса. Можно, зная это, более точно предсказать масштабы дальнейшего распространения коронавируса?
На самом деле учитывать в модели все эти меры очень сложно. Скажем, сейчас пассажиропоток из Китая в Россию снизился, но все равно самолеты летают (на момент проведения интервью авиасообщение с Китаем еще не было прекращено – прим.МС). Произошло ли снижение в два раза, в 10 раз или в 100 раз – это совершенно разные условия для определения вероятности, перебросится ли инфекция в Россию. Более тонкие вещи моделировать еще труднее. Если вы вводите карантин в школах, скорость передачи вируса, разумеется, снизится. А насколько? В Китае это может быть одна история, в России – совершенно другая. В разных странах разный менталитет, сплоченность людей, устройство общественного транспорта и т. д. Но в любом случае польза математических моделей в том, что они показывают нам спектр возможностей. Дают картину, к которой в принципе нужно быть готовыми.
Степень заразности вирусов
Ученые определяют эту цифру, исходя из того, сколько здоровых человек заражает один больной.
- Коронавирус COVID-2019 – 2,2 (то есть 5 больных способны заразить 11 здоровых)
- Сезонный грипп – 1,5
- Риновирусы (возбудители простуд) – 6
- Корь (если не было прививки) – 12-18
Второй способ (определить скорость распространения инфекции, – прим. ред.) – молекулярная эпидемиология, – продолжает Георгий Базыкин. – Это наука совсем новая. Если у вас есть последовательности генома сходных вирусов, то, сравнивая эти генетические данные друг с другом, можно построить эволюционное дерево. Его ветви своей длиной будут отражать текущее состояние – рост или замедление вспышки инфекции. Затем мы применяем математические методы, которые позволяют на основе информации о форме эволюционного дерева оценивать, в частности, скорость распространения вируса среди людей.
И что говорит о коронавирусе эта модель?
По первым результатам получается примерно то же, что и по скорости роста числа инфекций: 2-3 инфицированных на одного больного. Для более точного построения эволюционного дерева нам не хватает данных из Китая. Коронавирус мутирует, нужны новые последовательности генома, а КНР сейчас просто не до того, чтобы выкладывать эту информацию в общедоступные базы. Видимо, придется подождать.
Вы сказали, что вирус мутирует. То есть, у вновь заболевающих он уже не совсем тот, что у первых? Получается, для создания вакцины уже нельзя использовать образцы вируса, выделенные у пациентов в начале вспышки?
Любые биологические объекты мутируют все время, и коронавирус COVID-2019 не исключение. Когда мы строим эволюционные деревья, то как раз используем тот факт, что штаммы одного и того же вируса у разных людей отличаются друг от друга. Так происходит именно в результате мутации. В целом сейчас у среднего пациента последовательность генома коронавируса отличается от той, которая заразила первого пациента в Ухане, примерно на две сотые процента. Это совсем небольшое отличие. Мы не знаем, меняют ли эти мутации «поведение» вируса. Возможно, они вообще не важны. Скорее всего, люди, переболевшие исходным вариантом, не будут вновь заражаться этим слегка измененным вирусом. И такое небольшое число мутаций, скорее всего, не должно помешать созданию вакцины, если в ее основе будут образцы вируса от первых заболевших. Подчеркну: об этом можно говорить, исходя из данных, которые мы имеем именно на сегодня.
Цель: продержаться до лета
Чем объяснить, что в Китае бушевала эпидемия, а в соседней Индии коронавируса нет, хотя там и скученность и антисанитария? Из этого обстоятельства люди делают вывод: может быть коронавирусом болеют везде, просто его выявляют преимущественно там, где хорошая медицина?
Уровень медицины отчасти играет определенную роль, – объясняет врач-инфекционист, вакцинолог Евгений Тимаков. – Но не забывайте, что Индия относится к тропическим странам, там, в отличие от Китая, совершенно другая температура. Если мы посмотрим карту распространения коронавирусной инфекции, то увидим, что сейчас вирус размножается в основном в тех странах, где идет субтропическая зима. То есть температура воздуха +15...+20 градусов Цельсия и повышенная влажность. География коронавируса четко проходит по линии субтропического пояса: США, Италия, Австралия, Япония, Саудовская Аравия, Иран… Кстати, в южных курортных районах Китая, где царит жара, распространение инфекционного процесса не так выражено. Вот давайте последим: когда субтропики перейдут из зимы в летний режим и температура поднимется до +30...+40 градусов Цельсия, эпидемия должна пойти на спад.
Значит, нам нужно продержаться до лета?
Да, в теплой погоде вирус не выживает. В принципе правительство и Роспотребнадзор делают все, что необходимо. Ограничение въезда из очагов распространения, карантинные мероприятия, правильная организация работы медицинских служб должны сделать свое дело.
Вирус в короне вернется в октябре?
Эпидемия коронавирусной инфекции в Китае идет на спад. Экстремальные противоэпидемические меры принесли результат, – рассказал «КП» директор Института медицинской паразитологии, тропических и трансмиссивных заболеваний им. Е. И. Марциновского Сеченовского университета, доктор медицинских наук, член-корреспондент РАН Александр Лукашев. – Для других коронавирусов известно, что заболеваемость в странах с умеренным климатом, как в России, растет осеньюзимой и сходит на нет к лету.
Так что важно продержаться до лета. Однако к осени вирус может снова поднять голову.
Нельзя исключать ни просто вспышку болезни, ни эпидемию. Возможны самые разные варианты, – считает профессор Лукашев.
Успеем ли мы с вакциной?
Пока по-прежнему нет данных о том, что Китай предоставил России образец штамма коронавируса, необходимый для создания и тестирования вакцины. – Современные технологические возможности позволяют создать вакцину к осени, – считает директор Института медицинской паразитологии, тропических и трансмиссивных заболеваний им. Е. И. Марциновского Сеченовского университета Александр Лукашев. – А вот скорость ее испытаний и введения в практику уже будет зависеть от степени угрозы распространения инфекции.
Заразит ли COVID-19 две трети землян?
Вирус COVID-2019 продолжает распространяться по миру. Некоторые специалисты дают пугающие прогнозы дальнейшего нарастания пандемии. Советник Всемирной организации здравоохранения эпидемиолог Айра Лонджини заявил, что построенная им статистическая модель допускает заражение коронавирусом двух третей населения Земли.
«На мой взгляд, такой прогноз не выглядит правдоподобным. Есть несколько серьезных аргументов в пользу того, что заболеваемость коронавирусной инфекцией вряд ли достигнет подобных масштабов, – говорит профессор Высшей школы управления здравоохранением Сеченовского университета Артем Гиль.
Во-первых, сами авторы прогноза сразу оговариваются: это самая простая модель, а по сути – сильно упрощенная. «Учитывался только один показатель: сколько здоровых человек может заразить один больной с COVID-2019, – поясняет эксперт. – По имеющимся сейчас данным этот коэффициент примерно 2,2 (исходя из такой пропорции, 5 больных способны заразить 11 здоровых. – прим. ред.). Цифра вводится в статистический алгоритм и получается то самое пугающее число, до двух третей всего населения».
Во-вторых, недостатки подобной модели расчета в том, что не учитываются важнейшие факторы, которые препятствуют распространению инфекции, подчеркивает эксперт. Прежде всего это карантинные меры и ограничение пассажиропотока, перемещения людей. Именно эти меры показали большую эффективность и способствовали победе над вспышкой атипичной пневмонии в 2002-2003 гг.
В-третьих, еще один метод торможения инфекции – меры индивидуальной защиты, которые начали применять люди по всему миру. Это ношение медицинских масок, частое мытье рук, санитарная обработка помещений и поверхностей, ограничение общения.
В-четвертых, также нужно учитывать сезонный, циклический характер большинства респираторных вирусных инфекций, – продолжает профессор Гиль – Грипп, ОРВИ (в быту – простуды) накатывают волнами: заболеваемость растет в конце осени, зимой, в начале весны и отступает к лету. Точно так же было со вспышкой атипичной пневмонии, которая началась в китайской провинции Гуандун в ноябре 2002 году и завершилась к июню 2003 года. С большой вероятностью подобная судьба ждет и новый коронавирус. В цикличном развитии инфекций (то есть их волнообразном нарастании и отступлении. – Прим. ред.) играет роль комплекс факторов, – поясняет Артем Гиль. – Среди них температура окружающей среды, влажность, интенсивность ультрафиолетового излучения на открытом воздухе, состояние иммунитета, концентрация витамина D в плазме крови и другие условия.
Словом, масштабы распространения инфекции, скорее всего, будут значительно меньше, чем пугающие цифры озвученного прогноза, считает эксперт.
Кстати, в любом случае не стоит забывать, что у многих больных COVID-2019 вызывает все же не опасную вирусную пневмонию, а симптомы сродни обычной простуде. А то и вовсе инфекция протекает бессимптомно – именно этим могут объясняться единичные случаи зарегистрированных заболеваний у детей, предполагают вирусологи».
Фото: Getty Images
