Опасный сезон. Расчеты показали, что случится с COVID-19 осенью

МОСКВА, 11 мая — РИА Новости, Владислав Стрекопытов. Многим инфекциям присуща сезонность — в определенное время года число заболевших резко увеличивается, а затем идет на спад до следующей вспышки. О том, как поведет себя новый коронавирус, — в материале РИА Новости.

Почему сезонные болезни приходят и уходят

Даже у хорошо изученных заболеваний с сезонностью не все ясно. Слишком много природных и социальных факторов, порой усиливающих друг друга по принципу резонанса.

© J. Dushoff et al., 2004

Динамический резонанс как механизм, лежащий в основе сезонности инфекционных заболеваний. Черным — естественные колебания активности патогена, красным — сезонное усиление и ослабление, связанные с наложением прочих факторов

От природных факторов — температуры воздуха, влажности, интенсивности солнечной радиации — зависит выживаемость и активность патогенов, а также состояние иммунной системы человека. Главный социальный фактор — количество контактов — определяет скорость распространения инфекции. И здесь тоже есть сезонность — например, начало и окончание учебного года, период отпусков и так далее.

Календарь эпидемий

В 2018 году Микаэла Мартинес из Колумбийского университета на основе данных Всемирной организации здравоохранения, центров по контролю и профилактике заболеваний США и научных публикаций построила календарь для 69 инфекционных заболеваний — от обычного гриппа до редких тропических болезней.

И сделала вывод, что сезонность — свойство всех инфекций: не только острых, но и хронических, таких как гепатит А и даже ВИЧ.

© Иллюстрация РИА Новости . Источник данных: M. Martinez / PLOS Pathogens, 2018

Календарь сезонных эпидемий в США

Насекомые размножаются в дождливый период года, и распространяемые ими инфекции выходят на пик именно в эти месяцы. Респираторные заболевания и грипп, чьи патогены лучше чувствуют себя при низких температурах, — зимние, вирусы столбняка или генитального герпеса активизируются летом.

Наиболее четкая сезонность у так называемых оболочечных вирусов, к которым относится и SARS-CoV-2. Их генетический материал упакован в белковую оболочку и прикрыт липидной мембраной. Исследования показали, что такие вирусы быстрее разрушаются при летней жаре и высокой влажности, поэтому они особенно опасны зимой. Хотя возможны варианты в зависимости от географического расположения.

Например, вспышки ротавирусных инфекций на юго-западе США происходят в декабре или январе, а на северо-востоке — в апреле и мае. Гепатит С в Индии достигает максимума зимой, а в Египте, Китае и Мексике — весной или летом.

Однако заболевания, вызывающие пандемии, то есть распространяющиеся по всему земному шару, развиваются по другим сценариям. И здесь самый яркий пример — два вида гриппа.

Ушел, чтобы вернуться

В недавней работе британские ученые пытаются разобраться, почему какие-то разновидности вируса гриппа становятся сезонными, а какие-то вызывают пандемии.

Сто лет назад в мире бушевала испанка — грипп А, вызванный вирусом H1N1. С весны 1918-го до лета 1919 года заразились 500 миллионов человек — примерно треть населения планеты. Погибли, по разным оценкам, от 17 до 100 миллионов. Это одна из самых смертоносных пандемий в истории человечества.

Этот же вирус в 2009-м привел к глобальной эпидемии так называемого свиного гриппа, которая продлилась все лето, осень и зиму. А затем H1N1 стал просто еще одним сезонным штаммом.

Ученые отмечают, что новые патогены ведут себя непредсказуемо — они могут исчезнуть, поразив множество людей, как испанский грипп, а потом через много лет вернуться, чтобы после очередной пандемии стать сезонным вирусом.

Сезонные коронавирусы и COVID-19

Согласно исследованию Школы общественного здравоохранения Мичиганского университета, четыре из семи известных коронавирусов, поражающих человека, — OC43, 229E, HKU1 и NL63 — обладают отчетливой сезонностью и распространяются подобно гриппу. То есть появляются в ноябре или декабре, достигают пика в январе или феврале и исчезают в конце мая.

Сезонные коронавирусы давно присутствуют в человеческой популяции и адаптировались к нашей иммунной системе. Их смертельно опасные сородичи, вызывающие COVID-19, тяжелый острый респираторный синдром SARS и ближневосточный респираторный синдром MERS, относительно недавно пришли к нам от животных, об их сезонности судить преждевременно.

По мнению ученых, повышение температуры и влажности окружающей среды, а также воздействие солнечного света в летний период, несомненно, понизят выживаемость нового коронавируса. Но надеяться на то, что он летом исчезнет, а COVID-19 в первый же год станет сезонным, не стоит.

Изучение аэрозолей продемонстрировало, что SARS-CoV-2 весьма эффективно распространяется даже в тех условиях, при которых SARS-CoV и MERS-CoV неактивны. При температуре 23 градуса Цельсия и относительной влажности 53 процента новый коронавирус сохраняется в аэрозольной суспензии 16 часов.

Прогнозы ученых: три сценария

Специалисты Центра исследований и политики в области инфекционных заболеваний при Университете штата Миннесота в США считают, что в ближайшие полтора-два года коронавирус не исчезнет и вспышки заболевания будут повторяться до конца 2022-го.

В их отчете три сценария. Первый, "Вершины и долины", предполагает, что вирус летом немного отступит, а осенью вернется, и та же картина повторится на следующий год. Второй — "Осенний пик" — аналогия с пандемией испанского гриппа. Осенняя волна будет намного сильнее весенней, к концу года заразится большая часть человечества. Потом эпидемия пойдет на спад. Третий вариант — "Медленное выгорание": мы уже на пике, вирус начинает волнообразно ослабевать.

© CIDRAP, 2020

К сожалению, последний сценарий самый маловероятный. К лету, по расчетам, переболеет не более пяти процентов человечества, а для формирования коллективного иммунитета нужно минимум 60 процентов. Эффективная общедоступная вакцина вряд ли появится до конца года. Поэтому, скорее всего, после летнего спада осенью придет вторая волна COVID-19.

Так как по способу распространения SARS-CoV-2 больше похож на грипп, чем на другие коронавирусы, в Университете Миннесоты пользовались моделью пандемического гриппа, учитывающую данные четырех глобальный эпидемий: "испанки" 1918-1919 годов, азиатского гриппа 1957 года, 1968-го и свиного гриппа 2009-2010 годов. Из них только у пандемии 1968-го вторая волна была слабее первой. А смертоносная испанка вообще накатывала тремя волнами. Первая, относительно небольшая, — в марте 1918 года, вторая, самая мощная, — осенью 1918-го, третья — весной и в начале лета 1919 года.

© Centers for Disease Control and Prevention, National Center for Immunization and Respiratory Diseases (NCIRD)

Три волны "испанки" в 1918-1919 годах