COVID-19: что происходит сейчас и что будет?
Как происходит и как будет развиваться взаимодействие человечества и вируса? Этот вопрос давно уже стал глобальным. Нас не могут не волновать новые штаммы вируса, возникающие, например, в Бразилии или в Южной Африке, потому что через некоторое время они окажутся рядом с нами.
С другой стороны, ограничительные меры, действующие во многих странах более года, кажется, не дают результата, которого ожидали. Значит ли это, что пора привыкнуть к мысли о том, что на ближайшие годы одним из главных регуляторов жизни глобального сообщества людей на Земле станут вирусы, и смириться с этим?
Дадим слово гостям программы «Вопрос науки» — вирусологу, члену-корреспонденту РАН Александру Лукашеву и научному журналисту, автору книги «Вирус, который сломал планету» Ирине Якутенко.
Эпидемия и четыре сценария реагирования
И.Я.: Эта эпидемия — такой уникальный эксперимент, когда мы видим разные стратегии, которые используют разные государства, общности государств. Позже люди смогут оценить, какая из них оказалась успешной, а какая — менее успешной. И, возможно, это послужит какой-то базой для того, чтобы во время следующей пандемии у нас уже был какой-то более логичный ответ, а не эти метания, которые мы наблюдали в прямом эфире весь прошлый год.
А.Л.: Логики действительно не хватает, причем не хватает во всех странах. Действительно, есть разные стратегии. Есть, условно говоря, африканская стратегия: «У нас своих проблем хватает». Есть китайская стратегия: «Мы закрутим гайки, мы справимся» — и действительно справляются. Есть европейская стратегия, где мы как раз наблюдаем самые большие метания. То есть какие-то непопулярные решения сначала не принимаются вовремя: закрыть границы, ввести карантин, когда у тебя 100 заболевших, а не 10 000 и не 100 000. А потом гайки резко закручивают и их не отпускают, потому что никто не может решиться отпустить. Такие метания действительно есть.
И.Я.: Да, есть четыре вида отклика. Первый — это, условно, Юго-Восточная Азия, где тем или иным способом вирус жестко контролируется с самого начала. Либо как в Китае — тотальный карантин, либо как в Южной Корее с их слежкой и последующим карантином. Есть стратегия типа Африки или Латинской Америки, где формально что-то делается, а де-факто не делается ничего, и цифры по антителам говорят, что это так и есть. Есть европейские страны, где политики, которым надо избираться, не хотят непопулярных решений.
И есть российская стратегия — она отличается от других стран, это особый путь. Вначале мы видели метания: по телевизору говорили, что это не страшнее гриппа и вообще неопасно, потом внезапно резко закрутили гайки, а потом также внезапно гайки отпустили, и с тех пор, сравнивая с Европой, мы видим, что на самом деле практически ограничений нет. Это такой особый смешанный путь... Четвертый! Поэтому я бы его выделила отдельно.
А.Л.: Я думаю, что мы не сможем никогда сказать, какая стратегия универсальная и правильная, потому что в каждой стране свои ценности, свои условия, свои возможности. Где-то цена эпидемии очень высокая — там, где большая доля возрастного населения, большая цена человеческой жизни, как в Европе, и очень много доступных ресурсов. Где-то, как в Африке, и цена эпидемии низкая, потому что там нет возрастного населения и там не будет такой смертности, ресурсов нет. Поэтому, наверное, для каждого условного блока своя стратегия является самой правильной.
Эволюция вируса в прямом эфире
И.Я.: Конечно, нехорошо так говорить про довольно высокосмертельную болезнь, но эта эпидемия — просто кладезь для ученых. Потому что мы в прямом эфире наблюдаем, как вирус эволюционирует, как он приспосабливается к тем вмешательствам, которые мы на него оказываем. Это первая эпидемия, когда мы активно вмешиваемся в то, как вирус с нами взаимодействует, и вмешиваемся не на стадии, когда у части населения есть иммунитет, как было со всеми вирусами до сих пор (когда мы вводили только что придуманные прививки, это в основном касалось детей, а у взрослых уже был иммунитет). У нас первый раз ситуация, когда глобально вся Земля не иммунна. Мы вмешиваемся и видим, что вирус откликается, и поэтому все эти предсказания делать очень сложно. На те модели, которые рисовались в начале весны, сейчас смешно смотреть. Кто-то очень активно вводил карантин, кто-то, наоборот, ничего не делал, как в Африке, и мы видим, что все совершенно непредсказуемо... Вирус развивается, и верность предсказаний можно оценить лишь задним числом.
Сравнивая смертность, люди все время недооценивают важность карантинов. Европа, где огромна и высока цена человеческой жизни, сидит в жестких карантинах, и там очень низкая смертность. С другой стороны, появились вакцины, которыми мы начинаем давить вирус. Это все вместе взаимодействует. Плюс есть глобальная связь: хотя границы и закрыты формально, на самом деле связность стран остается высокой. Те варианты, которые образуются в странах вроде Африки или Латинской Америки, заносятся в страны, которые что-то делают, применяют меры и вакцины. И вся эта гремучая смесь дает нам очень интересные варианты развития.
А.Л.: Каждую минуту, каждый день вирус меняется. Он генерирует миллионы разных вариантов, из этих вариантов какие-то случайно оказываются (один из миллиона!) более приспособленными, и эти варианты начинают более успешно распространяться. Но я не думаю, что вмешательство людей играло такую большую роль. Результата мы можем достичь по-разному: вакцинами или просто всем переболеть. А для вируса вызов один и тот же. Во-первых, поскольку он к нам только что пришел, ему нужно научиться лучше распространяться. А во-вторых, у нас появляется иммунная прослойка, и вирусу нужно учиться распространяться среди тех, у кого есть антитела.
И.Я.: Все же есть разница между тем, что переболело население или мы начали вмешиваться с вакцинами, и именно сочетание этого дает неожиданные последствия. Возьмем шведскую модель, как ее называли, — идею о том, что мы сейчас все быстренько переболеем и достигнем коллективного иммунитета. Мы уже сейчас видим, что она нехороша, у нее есть слабые места. Очень часто естественный иммунитет оказывается нестойким, он нестабильный. Если человек болел тяжело, у него часто высокий титр антител, в том числе так называемых нейтрализующих антител, которые самостоятельно, грубо говоря, могут вывести вирус из игры. А есть люди, которые болели легко или бессимптомно, у них этот титр низкий и быстро уходит. И вот это очень опасная ситуация, когда у нас немножко антител есть, но их не хватает для того, чтобы вирус полностью вывести из игры.
Такая ситуация при естественном заболевании как раз и происходит в Африке — это лучшая ситуация для вируса, чтобы начать изменяться. Потому что, с одной стороны, на него давят антитела: он на кого-то перепрыгнул, а человек уже с иммунитетом, антитела начинают на него давить. И поэтому случайный вариант может размножаться, при давлении иммунитета он начинает, естественно, получать невероятное преимущество и может распространяться дальше. В случае вакцинирования вырабатывается более высокий уровень антител, и у вируса просто не получается размножиться.
А.Л.: На самом деле, к сожалению, после вакцинации тоже иммунитет бывает слабый, неожиданно слабый по сравнению с другими вакцинами, с другими вирусами. И он очень быстро угасает. Это не вопрос качества вакцин, это вопрос коронавируса. То есть у нас могут заболевать с какой-то вероятностью и переболевшие, и привитые. Но особенности, конечно, есть: где-то клеточный иммунитет лучше, антитела немножко другие. Но пока что мы не можем видеть влияние этих особенностей на эволюцию вируса.
Мутации и иммунитет
А.Л.: Коронавирус совершенно не отличается от других вирусов принципиально, потому что все вирусы постоянно производят мутантов и даже намного больше мутантов, чем мы увидим. Внутри одного человека мы имеем целый спектр мутантных вирусов. Из них выживают только самые приспособленные. А вот те варианты, которые мы видим, — это уже те, которые оказались лучше других. А тех, что были хуже, мы вообще не увидим.
В начале эпидемии у нас все были восприимчивы к вирусу, условно (это не совсем так, но давайте скажем «условно»). В среднем один больной заражал трех здоровых в марте прошлого года. И тогда вирус очень быстро распространялся, тогда было очень трудно ограничить его распространение. За прошедший год у нас кто-то переболел, кто-то был вакцинирован, и появились люди, иммунные к вирусу. И получается, что в феврале 2021 года заболевший в большинстве случаев не может заразить тех, у кого в данный момент есть иммунитет, тем или иным способом приобретенный. Сейчас у нас в России где-то чуть больше половины иммунная прослойка. В разных странах по-разному, но в целом она уже достаточно значительная во всех странах. И вот когда у нас есть больной человек, он вступает в контакт и потенциально мог бы заразить тех же трех человек, то оказывается, что двое из них уже иммунны, и он заражает одного. Этот новый может потенциально заразить троих, а на самом деле заражает только одного, двое иммунны. Это примерно то, что мы имели в России в феврале 2021 года, в Европе это было, наверное, в декабре-ноябре 2020 года.
Если бы ничего не менялось и сам вирус не менялся, мы бы ожидали спад заболеваемости и стабилизации ситуации. И мы ожидали. Но, к сожалению, вирус начал меняться. В прошлом сентябре в Великобритании возник новый вариант вируса: один больной мог уже заразить не трех, а пятерых человек, условно. И теперь в тех же самых условиях вирус может распространяться, даже несмотря на иммунную прослойку. То есть против старого вируса нам было достаточно 60–70% иммунных, а против британского варианта нам уже нужно 80% иммунных. Эти 10% должны переболеть или быть вакцинированы.
Следующий вариант развития событий связан с тем, что иммунитет против коронавирусов, к сожалению, не очень стойкий. Иммунная система не видит коронавирус как какую-то витальную угрозу. Вирус размножается на слизистых, а иммунная система действует внутри — она защищает наши органы, а иммунитет на слизистых достаточно нестойкий. Другие вирусы, например корь, полиомиелит, оспу, наш организм видит как витальную угрозу и вырабатывает иммунитет мощный, пожизненный. Здесь же ситуация не совсем такая, это хорошо известное свойство других респираторных коронавирусов: иммунитет будет угасать. У нас будут появляться люди с частичным иммунитетом, и вирус может их либо заразить, либо не заразить, тут уж как повезет. И, соответственно, вирус будет медленно, но распространяться.
Кроме того, вирус начинает уходить от иммунного ответа. Когда у нас он только начал работать, антител не было ни у кого и вирусу было совершенно все равно, какие они будут, потому что он себя успешно копировал (заражал одного, потом трех и так далее). По мере того, как у нас появляются люди с иммунитетом, вирус, который может уходить от этих антител, получает преимущество.
Когда появляется вариант, на которой антитела действуют только частично, мы все — иммунные к вирусу, вакцинированные, переболевшие — переходим в категорию людей с частичным иммунитетом. И вирус снова может распространяться, хотя и не так эффективно, как в начале пандемии.
И.Я.: И все же естественный иммунитет в этом смысле гораздо лучше способствует выведению новых штаммов как раз потому, что иммунитет при респираторных заболеваниях нестойкий, быстро угасает, а мы знаем, у нас есть данные, что в среднем у вакцинированных выше всё: и титры, и клеточный ответ — чем у переболевших. И поэтому, например, именно из Африки и Латинской Америки начали приходить эти новые варианты. Потому что там стало много людей, у которых антитела еще есть, но их мало, они как раз лучше всего отбирают вирус как сито.
Самые опасные люди
И.Я.: Опасность представляют сейчас два типа людей. Первые — те, кто не привился и не переболел. И вторые — те, кто переболел давно или слабо и у кого низкий иммунный ответ на вирус. Эти переболевшие и невакцинированные люди представляют опасность тем, что вирус легко их заражает, легко в них размножается. Каждый цикл размножения — это мутация. Соответственно, у нас создается разнообразие вирусов, квазивиды, которые живут в этих людях. И дальше такой человек встречается с тем, кто переболел давно, они идут в бар, пьют пиво, и в это время вирус из первого перескакивает на второго. И там происходит второй этап. Вирусы с мутациями, которые делают его частично устойчивым к антителам, получают преимущество. Они размножаются в организме этого переболевшего. Он может это заметить — например, легко заболев, или не заметить, если инфекция у него пройдет бессимптомно. Уже измененные вирусы, которые лучше уходят от иммунитета, перескочат дальше, и цикл повторится.
Такие люди — идеальная среда для создания новых вариантов вируса. И мы это видим, например, по британскому варианту, у которого есть мутация ухода — Е484К. Ее сначала не было, но она появилась. И потом мы увидели ее и в Калифорнии: мы наблюдаем, что вирус целенаправленно уходит из-под антител, потому что ему дают это сделать. Если бы люди были вакцинированы, этого бы не произошло, никакие вирусы бы не выжили. Иммунный высокий ответ после вакцинации не дал бы этому отбору случиться.
А.Л.: В идеале так. Но, понимаете, очень сложно говорить, какой иммунитет лучше, а какой хуже, потому что уровень антител — это только одна небольшая часть иммунитета. Есть клеточный иммунитет. Что у нас происходит, когда к нам попадает либо прививка, либо естественная инфекция вируса? Самая главная клетка, которая организует иммунный ответ, — это антигенпрезентирующая клетка, или дендритная клетка, как ее называют. Она должна получить, во-первых, какой-то чужой белок, и во-вторых, сигнал опасности — воспаление. И дальше у нас запускаются две ветви иммунитета: это клеточный иммунитет и так называемый гуморальный иммунитет, или антитела. И они обе нужны, они обе важны, но какая важнее — для разных микроорганизмов это по-разному. Скорее, даже против вирусов важнее клеточный иммунитет, потому что в клетке вирус проводит часы, а вне клетки, там, где до него могут добраться антитела, — минуты. Да и то антитела есть не везде.
И.Я.: Вирус — это облигатный паразит, он не может без клетки.
А.Л.: Именно поэтому с ним и тяжело бороться. Мы не можем его убить просто спиртом, как бактерию, или каким-то дезинфектантом, он внутри нашей клетки, сначала клетку надо убить. И поэтому антитела — это то, что очень легко померить (поэтому их все обсуждают). А померить клеточный иммунитет раньше было вообще невозможно. Сейчас в Москве эти тесты сдать можно, но они стоят порядка 10 000 — 20 000 руб.
Есть еще одна очень важная часть — B-лимфоциты памяти. Это клетки, которые запоминают, как вырабатывать антитела, и если мы встречаемся с вирусом снова, то антитела появляются уже не через неделю, а через два-три дня. Этот пул тоже очень важный, и его померить еще сложнее. Это вообще хайтек: могут несколько лабораторий в мире мерить вот эти пулы. Поэтому сказать, какой иммунитет лучше, очень трудно. Единственный критерий иммунитета — это защита от инфекции, все остальное — это суррогат.
