«Вирус, который сломал планету»: отрывок из новой книги Ирины Якутенко

В издательстве «Альпина нон-фикшн» вышла новая книга научного журналиста, молекулярного биолога Ирины Якутенко. Что мы знаем о SARS-CoV-2, почему он убивает одних и бессимптомно проходит у других, безопасна ли вакцина и когда будет найдено лекарство, как мы лечим COVID-19 без него, можно ли бороться с патогеном без локдаунов?

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. 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 градусов по Цельсию и относительной влажности воздуха 80% составляет три часа, при 50% — 67 часов, при 30% — уменьшается до 27 часов. 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 градусах по Цельсию) 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. В лабораторных экспериментах при 4C SARS-CoV-2 сохранялся гораздо дольше, чем при комнатной температуре. Да и в целом ученые держат вирусы, с которыми работают, не в термо-стате, а в холодильнике и даже в морозилке. В одной из работ авторы, исследовавшие безобидную разновидность корона-вируса, установили, что патоген сохраняет активность даже после 25 циклов заморозки при –72 градусов по Цельсию и последующего оттаивания. 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 градусов по Цельсию.

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, — 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: напри- мер, вирус гриппа на свету (правда, не настоящем солнечном, а воссозданном в лаборатории) умирает быстрее. 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, при- нятые 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.