Что мы НЕ знаем о COVID-19 к концу 2020 года
В этот пандемический год маски для лица стали символом защиты от коронавируса.
Более 68 миллионов заболели новым коронавирусом и более 1,5 миллиона умерли. 2020 год был годом глобальных болезней и потерь.
Перед лицом этой чрезвычайной угрозы легко забыть, сколь многого мы достигли. Врачи, медсестры и персонал больниц по всему миру узнали, как лучше заботиться о больных COVID-19. Исследователи раскрыли секреты вируса, который еще не так давно был полностью неизвестен.
Ускоренные усилия по созданию вакцин превзошли даже самые оптимистические прогнозы: 2 декабря Соединенное Королевство разрешило экстренное использование вакцины, а Соединенные Штаты до конца года готовы последовать этому примеру.
Тем временем чиновники от здравоохранения борются за информирование общественности о том, как снизить риск заражения, несмотря на наплыв ложных сообщений о методах профилактики и лечения, а также отрицание серьезности пандемии. Миллионы людей надели маски и кардинально изменили свою повседневную жизнь для борьбы с вирусом.
В начале января у нас не было ни тестов на вирус, ни лечения, ни вакцин. И хотя мы еще не в конце этого пути и нам еще многому нужно научиться, мы добились прогресса по всем направлениям. Вот насущные вопросы, на которые ученые стремятся ответить.
Почему одни люди болеют, а другие - нет?
Возраст человека и ранее существовавшие заболевания являются факторами риска более тяжелого течения болезни, и мужчины, по-видимому, подвергаются более высокому риску, чем женщины. Но у ученых не так много ответов, чтобы объяснить широкий спектр симптомов у людей с SARS-CoV-2, коронавирусом, вызывающим COVID-19. У многих людей симптомы отсутствуют, а некоторым трудно дышать, они страдают от инсультов или прогрессируют до органной недостаточности и смерти.
У людей, у которых развивается тяжелое заболевание, действительно есть кое-что общее: «очень тяжелая воспалительная реакция», - говорит онколог-иммунолог Мириам Мерад из Ichan School of Medicine at Mount Sinai в Нью-Йорке. Иммунитет организма может дать сбой и спровоцировать воспаление в ошибочной попытке исправить ситуацию.
Ученые начали определять элементы иммунной системы, которые, похоже, не работают во время серьезного приступа COVID-19. Например, проблема может возникнуть с интерферонами 1 типа, белками, которые запускают первоначальный иммунный ответ на вторжение и активируют выработку антител, разрушающих патоген. Пациенты с тяжелой формой COVID-19 могут иметь слабый интерфероновый ответ; у некоторых пациентов генетические ошибки могут мешать выработке интерферонов, у других иммунная система выводит белки из строя.
Между тем, у некоторых тяжело больных людей появляется избыток других компонентов раннего иммунного ответа организма. У почти 1500 человек, госпитализированных с COVID-19, Мерад и его коллеги измерили содержание четырех иммунных белков, которые способствуют воспалению. В августе в журнале Nature Medicine исследователи сообщили, что высокие уровни двух белков, интерлейкина-6 и TNF-альфа, говорят о том, что у пациента будет тяжелое заболевание и, возможно, он умрет, даже с учетом возраста, пола и прочих заболеваний.
Возможно, что у людей без симптомов или с легкими симптомами иммунитет в некоторой степени уже есть. У людей, которые не подвергались воздействию SARS-CoV-2, есть лейкоциты, называемые Т-лимфоцитами, которые, тем не менее, распознают вирус. В октябре в Science исследователи сообщили, что, похоже, это связано с прошлыми простудами, вызванными распространенными коронавирусами. Они предположили, что этот уже существующий Т-клеточный иммунитет может обуславливать различия в тяжести заболевания COVID-19.
Каковы долгосрочные последствия инфекции для здоровья?
На решение этого вопроса могут потребоваться годы.
На данный момент мы знаем, что у некоторых людей симптомы и последствия COVID-19 могут продолжаться в течение месяцев после первоначального заражения. Не существует согласованного определения того, что некоторые называют «пост-COVID-синдромом» или «длительным COVID-синдромом», но симптомы, как правило, включают усталость, одышку, снижение мозговой активности и сердечные аномалии. И эти проблемы не обязательно связаны с более тяжелым начальным заболеванием.
Пока не ясно, насколько распространен этот синдром и что с ним делать, но в исследованиях начинают предлагаться ключи к разгадке распространенности хронических заболеваний. Из 143 пациентов в Италии, которые были госпитализированы с COVID-19, в среднем через два месяца после первого недомогания у 32 процентов был один или два симптома, а у 55 процентов - три или более симптома, сообщили исследователи в августе в JAMA. А при опросе 274 взрослых с симптомами, у которых был положительный тест на SARS-CoV-2, но которые не были госпитализированы, 35 процентов не вернулись к своему нормальному состоянию здоровья через две-три недели после тестирования, согласно июльскому исследованию в Morbidity and Mortality Weekly Report.
Один из крупнейших на сегодняшний день опросов - это исследование симптомов COVID, в котором люди записывали свои симптомы в приложение. Из 4182 пользователей с COVID-19 у 13,3 процента симптомы продолжались более четырех недель, у 4,5 процента - более восьми недель, а у 2,3 процента - более 12 недель. Риск стойких симптомов с возрастом увеличивается, сообщили исследователи в октябре в предварительном исследовании, опубликованном на medRxiv.org.
Чтобы узнать о долгосрочных последствиях COVID-19 для физического и психического здоровья, Национальный институт здравоохранения США планирует в течение нескольких месяцев или лет следить за переболевшими людьми. А исследование, проведенное Стивеном Диксом, терапевтом из Калифорнийского университета, его коллегами и Медицинской школой Сан-Франциско, позволит оценить роль воспаления в стойких последствиях для здоровья.
По словам Дикса, долгосрочные исследования целых сообществ будут особенно важны, чтобы узнать, насколько распространены стойкие симптомы, как долго они длятся и почему возникают. «Прямо сейчас у нас есть длинный список вопросов», - говорит он. «Чтобы понять это, потребуется много времени».
Как долго может сохраняться иммунитет?
Есть признаки того, что иммунная система может научиться бороться с вирусом, давая по крайней мере временный иммунитет. По словам эпидемиолога Обри Гордон из Мичиганского университета в Анн-Арборе, большинство людей вырабатывают иммунные белки, которые останавливают SARS-CoV-2, называемые нейтрализующими антителами, а также Т-клетки, которые помогают координировать иммунный ответ или убивают инфицированные клетки. Эти антитела и Т-клетки могут оставаться в организме по крайней мере шесть месяцев, если не дольше, как показывают исследования. «Так что это многообещающе», - говорит Гордон.
Но ученые не знают, как долго человек будет защищен от будущей встречи с вирусом. «Просто у людей было ограниченное время, чтобы это изучить», - говорит она.
Тем не менее, SARS-CoV-2 - не единственный коронавирус, которым заражаются люди. Например, четыре других, вызывающих простуду, циркулируют по всему миру. «Мы можем получить свидетельства того, что происходит с некоторыми эндемичными коронавирусами человека», - говорит иммунолог Брианн Баркер из Университета Дрю в Мэдисоне, штат Нью-Джерси. Защита от этих вирусов держится около года. Люди могут заразиться одним и тем же вирусом снова и снова, как только их иммунитет ослабнет, хотя тяжесть второй инфекции варьируется. Продолжительность иммунитета после заражения коронавирусами, вызывающими SARS и MERS, неизвестна.
На сегодняшний день зарегистрировано несколько случаев повторного инфицирования SARS-CoV-2, что позволяет предположить, что у некоторых иммунитет держится недолго. В настоящее время предпринимаются усилия, в том числе исследование, над которым работает Гордон, для выяснения, насколько на самом деле распространена реинфекция и отличаются ли последующие инфекции от первоначальной.
Чего мы можем ожидать от разрабатываемых препаратов и вакцин?
Благодаря достижениям 2020 года «мы знаем больше о вирусе и некоторых осложнениях, которые он вызывает, а также о том, как предотвратить, спрогнозировать и лечить эти осложнения», - говорит Амеш Адаля, врач-инфекционист Центра безопасности здоровья Джона Хопкинса.
Врачи научились уловкам, которые позволяют людям легче дышать, например, кладут госпитализированных пациентов с COVID-19 на живот. И два препарата - противовирусный ремдесивир и стероид дексаметазон - показали хорошие результаты против вируса. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США в октябре одобрило ремдесивир для использования у госпитализированных пациентов с COVID-19 в возрасте от 12 лет и старше, поскольку некоторые исследования показали, что он может сократить срок пребывания в больнице. Но препарат, который является единственным лекарством от COVID-19, одобренным Управлением по контролю за продуктами и лекарствами, не снизил вероятность смерти или использования аппарата искусственной вентиляции легких в крупном исследовании Всемирной организации здравоохранения.
В ноябре FDA выдало разрешение на экстренное применение противоракового препарата барицитиниба. В крупном клиническом исследовании в сочетании с ремдесивиром этот препарат позволил сократить количество дополнительных дней в больнице по сравнению с одним ремдесивиром. Но многие врачи не уверены в эффективности барицитиниба.
В идеале врачи должны лечить людей до того, как они заболеют настолько, что им понадобится госпитализация. Некоторые препараты проходят ранние клинические испытания на предмет того, могут ли они помочь людям на ранней стадии. Также проходят тестирование некоторые лабораторные антитела и антитела, взятые у выживших после COVID-19. Лабораторные антитела от Eli Lilly and Company и Regeneron получили разрешение на экстренное использование в ноябре для лечения людей, у которых впервые был диагностирован COVID-19, что сделало эти методы лечения первыми, доступными для людей, которые недостаточно больны для госпитализации.
Ускоренными темпами разрабатываются вакцины. Россия была первой страной, объявившей о создании вакцины для населения, хотя ученые сомневаются в ее эффективности. Китай также дал добро на экстренное использование некоторых вакцин военными и населением, хотя эти вакцины все еще проходят испытания. Объединенные Арабские Эмираты для своих граждан разрешили использовать две вакцины, произведенные в Китае.
И Pfizer, и Moderna объявили в ноябре, что их вакцины на основе мРНК эффективны примерно на 95 процентов. 2 декабря Великобритания одобрила для экстренного использования вакцину Pfizer - первую, получившую одобрение после тестирования. AstraZeneca и Оксфордский университет сообщили, что их вакцина также предотвращает заболевание и может прекратить передачу вируса.
По словам Эстер Крофах, исполнительного директора FasterCures, аналитического центра Milken Institute, в настоящее время разрабатывается более 200 других вакцин. Но получить дозу вакцины, по крайней мере на начальном этапе, «будет не так просто, как позвонить в местную поликлинику», - говорит она.
Ожидается, что в Соединенных Штатах первыми в очереди на вакцинирование будут 21 миллион медицинских работников и около 3 миллионов человек, проживающих в учреждениях длительного ухода. Детей будут вакцинировать в последнюю очередь. Это потому, что вакцины не тестировались на детях младше 12 лет, и у детей меньше шансов заболеть в тяжелой форме или умереть, чем у взрослых.
Даже когда вакцина одобрена для широкого использования и ее запасы достаточно велики, «большая проблема возникнет при широком распространении вакцины», - говорит Джули Суонн, инженер систем здравоохранения из Университета штата Северная Каролина в Роли. Например, вакцину Pfizer следует хранить замороженной при сверхнизких температурах. Таким образом, медицинские учреждения должны иметь возможность либо использовать все свои дозы в течение нескольких дней после получения партии, либо иметь доступ к специальным морозильникам или сухому льду, чтобы вакцины оставались достаточно холодными. В больших городах больше возможностей соблюдать эти меры, чем в сельских районах.
Для многих тестируемых вакцин требуется две дозы. По словам Суанна, также может оказаться сложной задачей отслеживание того, кто получил какую вакцину и когда пришло время сделать ревакцинацию, а также доступ к бустерным вакцинам.
Закончится ли пандемия в 2021 году?
«Я не думаю, что кто-то может четко сказать, как будет выглядеть конец пандемии», - говорит Майкл Остерхольм, эпидемиолог из Университета Миннесоты в Миннеаполисе. По его словам, если вакцина сможет обеспечить устойчивый иммунитет от нескольких лет до десятилетий, широкое распространение инфекции по всему миру может прекратиться.
Но «вакцина ничто, пока она не превращается в шприц в чьей-то руке», - говорит Остерхольм. И это оружие должно быть готово. Разработка вакцин продвигается рекордными темпами, но некоторые эксперты обеспокоены тем, что скорость и политизация некоторых лекарств вызывают недоверие. «Принятие будет огромной проблемой», - говорит он.
Конечно, многим странам удалось замедлить распространение вируса без вакцины. «Мы уже знаем, что базовые мультимодальные вмешательства срабатывают», - говорит исследователь общественного здравоохранения Меган Рэнни из Университета Брауна в Провиденсе, Род-Айленд.
Такие вмешательства включают в себя широко распространенное и легкодоступное тестирование, которое позволяет отслеживать контакты и изолировать заболевших, а также постоянное информирование населения о важности ношения масок, социального дистанцирования и избегания переполненных закрытых помещений.
До сих пор в Соединенных Штатах эти базовые вмешательства в области общественного здравоохранения в масштабе страны были неоднородными и неадекватными. Это позволило «первой волне» инфекции захлестнуть всю страну, увеличивая количество заболевших на 200 000 в день в начале декабря. Ухудшится ли эта ужасная тенденция в первые месяцы 2021 года, во многом зависит от действий федерального правительства, говорят Остерхольм и Рэнни.
«Нам нужен национальный план, а у нас его нет», - говорит Остерхольм, который входит в состав Консультационного совета по реагированию на COVID-19, который приступил к разработке нового плана.
В целом этот план включает в себя четкое и последовательное информирование населения, хорошо финансируемую национальную стратегию тестирования, поддержку штатов в усилении отслеживания контактов, поставку средств индивидуальной защиты и выполнение требований по маскам. «Если у нас будет все это, в наступающем году мы, возможно, будем проводить повсеместную вакцинацию», - говорит Ранни. Люди могут заниматься большинством обычных дел с некоторыми дополнительными мерами предосторожности, носить маски и избегать скопления людей в помещении.
Тем не менее, такие меры, как постоянное ношение масок, социальное дистанцирование и отслеживание контактов, работают только в том случае, если люди их соблюдают. По мере того как пандемия продолжается, эксперты опасаются, что самоуспокоение и усталость могут еще больше нарушить и без того хрупкий баланс.
Если Соединенные Штаты «продолжат путь, по которому мы идем сейчас, мы продолжим видеть рост числа госпитализированных и умерших, продолжим раскачиваться между полной изоляцией и полной открытостью, запутанными сообщениями, явным беспокойством и страхом и ухудшением экономики», - говорит Ранни.
Будет ли вирус продолжать циркулировать после окончания пандемии?
Эксперты говорят, что когда пандемия в конечном итоге прекратится, коронавирус, вероятно, останется еще на какое-то время. Однако это зависит от того, насколько хорошо наша иммунная система и доступные вакцины защитят нас от повторного заражения.
Пока невозможно сказать, насколько часто случаются повторные заражения SARS-CoV-2, исходя из небольшого числа выявленных случаев. Но если повторные инфекции станут обычным явлением на фоне ослабления иммунитета, вирус, скорее всего, останется с нами.
Например, если иммунитет длится около 40 недель, как это происходит в случае некоторых коронавирусов, вызывающих простуду, то могут происходить ежегодные вспышки COVID-19, сообщили исследователи в мае в Science. Если иммунная система сохранит память о вирусе немного дольше, скажем, на два года, то вспышки могут происходить два раза в год. Постоянный иммунитет может означать, что вирус может полностью исчезнуть, хотя такая возможность маловероятна, поскольку респираторные вирусы, такие как грипп и вирусы, вызывающие простуду, редко приводят к такому устойчивому иммунитету.
Добавление эффективной вакцины поможет создать и поддерживать иммунитет среди людей для контроля возможных будущих вспышек. И если вакцина будет эффективна, плюс ревакцинации или последующие вакцинации по мере необходимости, и вакцинировано достаточное количество людей, она может помочь предотвратить распространение вируса. Но это все «если».
Поскольку SARS-CoV-2 может передаваться людьми без симптомов, некоторые эксперты не ожидают, что вирус в ближайшее время исчезнет, в отличие от коронавируса, вызвавшего SARS. Этот вирус перестал распространяться среди людей чуть более чем через год после своего появления, отчасти потому, что он не распространялся людьми без симптомов. Это позволило специалистам в области здравоохранения легче изолировать больных и контролировать их контакты для предотвращения распространение вируса. По оценкам, около 30 процентов людей, инфицированных SARS-CoV-2, не проявляют никаких симптомов, что значительно затрудняет полное сдерживание.
«Судя по тому, что мы наблюдаем до сих пор, - говорит Баркер, иммунолог из Университета Дрю, - этот вирус может стать эндемичным и быть с нами в течение долгого времени».