8 тайн коронавируса

Перевод статьи из журнала Nature Medicine (декабрь 2021).

Мы спросили экспертов по всему миру, что их удивило в SARS-CoV-2 и COVID-19, а какие вопросы остались без ответа.

Линфа Ван: Иммунология летучих мышей

Линфа Ванг — профессор Программы новых инфекционных заболеваний Медицинской школы Национального университета Сингапура при Дьюке, Сингапур.

Линфа Ван. 

С первого дня, когда в конце 2019 года началась эта загадочная пневмония, я подумал, что возбудителем может быть ещё один коронавирус — скорее всего, другой коронавирус летучих мышей. К концу 2019 года я изучал коронавирусы летучих мышей почти 17 лет, и для таких людей, как я, уже неудивительно наблюдать, как тот или иной коронавирус животных прыгает в людей. Из серологических данных, полученных от людей, я знаю, что распространение вирусов от летучих мышей к человеку происходит часто, но большая часть этого распространения происходит в отдаленных районах, и обычно вирусы либо не очень заразны, либо не вызывают серьезного заболевания. Но если какой-либо из этих вирусов попадает в крупный город, где активно торгуют дикими животными, вирус может адаптироваться через промежуточного хозяина-животного, обеспечивая передачу от человека к человеку.

Когда распространение вызывает вспышку инфекции среди людей, необходимо учитывать три типа вирусов: вирусы-предки, вирусы-предшественники и вирусы вспышки. Нам известен вирус-предок, обнаруженный у летучих мышей и вирус вспышки у людей (SARS-CoV-2), но не вирус-предшественник — вирус, который позволил распространиться. Итак, нам нужно сосредоточиться на выявлении события ранней передачи.

В нашей лаборатории разработан серологический тест на нейтрализующие антитела к SARS-CoV-2. Это может найти антитела, которые защищают от вируса. Имея большую коллекцию предпандемических образцов, серологию можно использовать для изучения происхождения. Если бы мы могли случайным образом взять большое количество — например, 10 000 — допандемических образцов из разных частей мира, мы могли бы увидеть, когда и где произошло распространение, и определить, какие образцы наиболее близки к вирусу вспышки, SARS-CoV- 2. Этот серологический надзор возможен только в том случае, если международное сообщество готово предоставить образцы, но это будет очень сложно, если вообще возможно. Никто не хочет говорить, что COVID-19 начался в их стране.

Хотя мир сосредоточен на летучих мышах как на источнике этой пандемии, я хотел бы подчеркнуть, что мы можем многому научиться у этих животных. Летучие мыши хорошо известны своими исследованиями полета и эхолокации, но они также являются важными резервуарами вирусов, хотя и не восприимчивы к заболеваниям, вызываемым большинством вирусов, за исключением бешенства. Летучих мышей можно использовать в качестве модельной системы для изучения иммунологической защиты у млекопитающих, и эти исследования, несомненно, принесут пользу здоровью человека.

Брайан Гренфелл, Кэролайн Вагнер и Чади Саад-Рой: новые варианты

Брайан Гренфелл — профессор экологии, эволюционной биологии и общественных отношений Кэтрин Бригер и Сары Фентон в Школе общественных и международных отношений Принстонского университета; Кэролайн Вагнер — доцент кафедры биоинженерии Университета Макгилла; Чади Саад-Рой — докторант Института интегративной геномики Льюиса-Сиглера Принстонского университета.

Брайан Гренфелл (слева), Чади Саад-Рой (в центре) и Кэролайн Вагнер (справа). Фото: Самир Хан (слева), Кристин Хауге (в центре) и фотография Марлона Кунрайха (справа)

На динамику популяции SARS-CoV-2 сильно влияют различные параметры, в том числе характеристики иммунитета после естественного заражения или вакцинации, доступность вакцин, немедикаментозные вмешательства, потенциальные сезонные климатические или поведенческие факторы и, что, возможно, наиболее важно, возникающие варианты вирусов. По всей вероятности, вирус будет оставаться в обществе в течение длительного времени, и динамика популяции может в конечном итоге уравновеситься некоторым эндемическим сезонным и/или долгосрочным эпидемическим циклом, учитывая опыт предыдущих острых пандемических и эндемических заболеваний. Однако мы не знаем, сколько времени займет этот переход от пандемии к эндемии или эпидемии, каковы будут характеристики устойчивого состояния и как стратегии вакцинации повлияют на эти модели.

Одним из сюрпризов стало то, насколько немедикаментозные вмешательства в отношении COVID-19 снизили передачу других респираторных инфекций, таких как заражение вирусом гриппа и респираторно-синцитиальным вирусом, вирусы, которые в настоящее время приходят в норму.

Реальные исследования показали значительное влияние вакцин, но то, как вакцины распространяются, сильно влияет на глобальную динамику населения. Большие очаги невакцинированных людей, особенно когда они пространственно сгруппированы, могут стать причиной крупных вспышек. Наши модели и множество других исследований показывают, что справедливость в отношении вакцин имеет решающее значение. Допущение передачи в невакцинированных группах населения представляет собой идеальный сценарий для эволюции патогенов и появления новых вызывающих озабоченность вариантов, что в конечном итоге угрожает укреплению иммунитета во всем мире, в том числе среди высоковакцинированных групп населения.

Есть несколько ключевых вопросов об эволюции SARS-CoV-2, оставшихся без ответа. В каких популяциях встречаются новые варианты? Каковы характеристики прорывных инфекций? В частности, какова восприимчивость вакцинированных по сравнению с непривитыми людьми и менее ли трансмиссивны прорывные инфекции? Возникают ли инфекции с большей вероятностью для различных иммунных профилей, в зависимости от предшествующей естественной инфекции, конкретной вакцинации и конкретных штаммов вируса? Как долго сохраняется естественный и вакцинальный иммунитет — как с точки зрения клинической защиты, так и с точки зрения инфекции?

Мы до сих пор не до конца понимаем динамику и влияние новых вариантов, но мы начинаем включать в наши модели эпидемии все больше реальных данных, связанных с иммунными параметрами, а также продолжаем совершенствовать то, как мы учитываем поведение человека.

Кэтрин Эдвардс: Более точные данные о бустерах

Кэтрин Эдвардс — профессор педиатрии на кафедре Сары Х. Селл и Корнелиус Вандербильт, а также научный руководитель Программы исследований вакцин Вандербильта в Медицинском центре Университета Вандербильта.

Кэтрин Эдвардс

Действительно сложный вопрос заключается в том, как мы будем жить в будущем с этим патогеном, поскольку SARS-CoV-2, вероятно, будет постоянным эндемичным вирусом. В краткосрочной перспективе всем необходимо пройти вакцинацию. Ясно, что в районах с более низким уровнем вакцинации бремя болезней и смертность выше. Чего мы не знаем, так это того, нужно ли стимулировать всех и как часто всех нужно стимулировать. Понимание того, нужны бустеры или нет, потребует от исследовательского сообщества и политиков непредвзятости и позволит данным сказать нам, что нам нужно делать.

Беспокойство общественности по поводу безопасности вакцин вызывает постоянную озабоченность. Все компании, производящие вакцины, и Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) призывают людей, которые всю свою жизнь изучали вакцины, убедиться в их безопасности, в том числе я работал над контрактом с CDC, чтобы проверить безопасность вакцин, и комитет по мониторингу безопасности Pfizer. Важно, чтобы исследователи продолжали лучше понимать, когда происходят неблагоприятные события, как их можно предотвратить и каковы причины неблагоприятных событий.

Но в целом вакцины от COVID-19 невероятно, невероятно безопасны. Были некоторые сигналы безопасности, но они были довольно редки — всего несколько на миллион. Те из нас, кто работает над безопасностью вакцин, должны лучше сообщать о том, насколько серьезно мы относимся к оценке безопасности и обеспечению максимально возможной безопасности вакцин. Если общественность поймет и оценит эту работу, это может уменьшить недоверие к вакцинам.

Манодж Мурхекар: Причины нерешительности

Манодж Мурхекар — директор Национального института эпидемиологии Индийского совета медицинских исследований, Ченнаи.

Манодж Мурхекар

Одной из неожиданных проблем в начале пандемии стала стигма, связанная с COVID-19. Некоторые люди не хотели проходить тестирование, опасаясь изоляции или карантина. Это коснулось даже работников здравоохранения, которые столкнулись с трудностями и отчуждением из-за своей уязвимости к заражению SARS-CoV-2.

В Индии огромное население: около 940 миллионов взрослых имеют право на получение вакцины против COVID-19. По состоянию на сентябрь 2021 года почти 70% подходящих лиц получили одну дозу, а 25% получили обе дозы. Поддержание темпов вакцинации для охвата оставшегося непривитого населения является самой большой проблемой, стоящей перед Индией в 2021 и 2022 годах.

Несмотря на наличие эффективных и безопасных вакцин, и даже видя, как умирают их родные и близкие, некоторые слои общества не решаются сделать прививку. Необходимы дополнительные исследования, чтобы понять причины нерешительности в отношении вакцин и способы решения этой проблемы.

Малик Пейрис: Иммунитет слизистых оболочек

Малик Пейрис — профессор вирусологии в Школе общественного здравоохранения и содиректор справочной лаборатории Всемирной организации здравоохранения по H5 и справочной лаборатории SARS-CoV-2 Гонконгского университета.

Малик Пейрис

Хотя мы многое узнали о передаче SARS-CoV-2, вопросы все еще остаются. Мы до сих пор не знаем относительного вклада мелких аэрозолей в воздух, капель и фомитов в передачу инфекции. Очевидно, что вклад различных модальностей различается в зависимости от контекста и условий окружающей среды. Мы также не знаем, как более заразные варианты, такие как Delta, увеличивают передачу. Это может быть связано с повышенной вирусной нагрузкой, выделяемой инфицированными людьми, увеличением продолжительности заразности или повышенной выживаемостью инфекционного вируса в аэрозолях.

Нам также необходимо больше знать о влиянии различных мер общественного здравоохранения, например, насколько разные типы масок влияют на передачу. Точно так же мы еще не до конца понимаем, насколько различные вакцины снижают передачу инфекции и какова продолжительность этого воздействия, а также различается ли оно в зависимости от типа вакцины и вариантов вируса.

Ясно, что имеющиеся в настоящее время вакцины сами по себе не могут полностью предотвратить передачу инфекции. Но что происходит, когда вакцинированные люди получают — надеюсь, легкие — прорывные инфекции? Вакцинный иммунитет, сопровождаемый естественной инфекцией, даже если она протекает бессимптомно, может вызвать усиление иммунитета, блокирующего передачу инфекции, потому что теперь после заражения через нос и горло включается иммунная система слизистых оболочек. Если вакцинация, сопровождаемая обычно легкой прорывной инфекцией, обеспечивает расширенный иммунитет или защиту от ряда вариантов, мы можем видеть свет в конце туннеля.

Это поднимает вопросы о наилучшем пути доставки вакцин против COVID-19. Инъекционные вакцины действительно обеспечивают хороший иммунитет против тяжелых заболеваний, но это не идеальный путь для создания иммунитета в слизистой оболочке носоглотки, что необходимо для полной защиты от инфекции и передачи инфекции. Интраназальная вакцина может быть более успешной в предотвращении передачи инфекции. Возможно, сочетание обычных инъекционных вакцин и интраназальных вакцин вызовет как системный иммунитет, так и иммунитет слизистых оболочек, что обеспечит лучшую защиту от инфекции и снизит передачу инфекции.

Эстер Сердейра Сабино: Политические препятствия

Эстер Сабино — профессор Института тропической медицины Университета Сан-Паулу, Бразилия.

Эстер Сердейра Сабино

В Бразилии автохтонная передача варианта Delta началась в Рио-де-Жанейро в июне 2021 года, а затем распространилась по стране. Вариант Дельта теперь отвечает за большинство случаев, но количество случаев и смертей уменьшается, и только Рио-де-Жанейро пережил новую волну из-за этого варианта.

Отсутствие новой волны заражений по всей Бразилии — явно положительное явление, но нужно понимать, почему это происходит, ведь к концу сентября 2021 года полностью вакцинировано лишь 42% населения. Возможно, первая доза вакцины в сочетании с предшествующим иммунитетом от естественной инфекции помогла сдержать третью волну в Бразилии. Приблизительно 72% населения Бразилии получили хотя бы одну дозу вакцины.

Одним из неожиданных событий стало то, что федеральное правительство задержало процесс приобретения вакцины в Бразилии. Когда в феврале 2021 года разразилась вспышка, вызванная гамма-вариантом, вакцины были только для медицинских работников и пожилых людей. На тот момент в основном использовались вакцины CoronaVac (Sinovac) и ChAdOx1 (Oxford–AstraZeneca), поскольку государственные компании по производству вакцин в Бразилии могли иметь контракты на производство вакцин, и они частично производились на месте. Неожиданные задержки с закупками означали, что крупномасштабная вакцинация лиц в возрасте до 60 лет началась только в мае 2021 года, и эта программа также включала вакцину BNT162b2 (BioNTech-Pfizer).

Бразилия имеет долгую историю успешных программ вакцинации и хорошо организованную систему доставки вакцин по всей стране, в том числе в отдаленные регионы бассейна Амазонки. В отличие от некоторых других стран, в Бразилии нет проблем с нерешительностью в отношении вакцин — только с отсутствием вакцины. Теперь, когда у нас есть вакцина, иммунизация начала продвигаться очень быстро.

Один оставшийся без ответа вопрос касается необходимости бустеров. Внедрение теста для измерения уровня иммунитета населения может информировать органы здравоохранения о том, когда и когда потребуется повторная вакцинация. На бустеры будут влиять новые вызывающие озабоченность варианты, которые можно выявить только путем постоянного геномного наблюдения. Бразилия вносит свой вклад в эти всемирные усилия по секвенированию: в 2021 году в базу данных GISAID было отправлено более 40 000 последовательностей.

Тим Спектор: отслеживание симптомов

Тим Спектор — профессор генетической эпидемиологии в Королевском колледже Лондона и ведущий исследователь ZOE COVID Study.

Тим Спектор

В марте 2020 года мы начали исследование ZOE COVID для сбора информации о симптомах у людей с подозрением на COVID-19. Это было сделано для того, чтобы мы могли предсказать, у кого был COVID-19, а у кого нет, в начале пандемии, когда возможности тестирования были низкими. Четыре с половиной миллиона человек скачали приложение в Великобритании и США. Одним из наших самых больших открытий было то, как потеря обоняния и вкуса предсказывала положительный результат ПЦР, а также факторы риска развития затяжного COVID . Поскольку почти миллион человек регулярно входит в систему, мы также наблюдаем недавнее изменение симптомов: по мере изменения вариантов и окружающей среды, включая погоду, время года и социальные факторы, симптомы становятся более респираторными и менее системными.

В настоящее время команда ZOE выявила невероятный набор симптомов, при этом более 25 симптомов были признаны для комбинации COVID-19 и длительного COVID. Большой вопрос заключается в том, как один и тот же вирус вызывает у одних людей кожную сыпь на пальцах ног, а у других — проблемы с желудочно-кишечным трактом, а у 40% симптомы простуды и так далее. Почему некоторые симптомы появляются через три недели или три месяца после заражения? SARS-CoV-2 — загадочный вирус, и нам нужно непредвзято относиться к тому, почему возникают эти симптомы, поскольку наука и наши знания меняются.

Заметные различия в симптомах и иммунных реакциях, при которых только 80% людей вырабатывают антитела, могут привести к персонализированным рекомендациям по инфекциям. Вероятно, у нас должен быть индивидуальный подход к риску вакцинации, знание того, когда делать бустеры, и выбор наилучшего лечения, когда кто-то заболевает. Если мы начнем сейчас и воспользуемся имеющимися в нашем распоряжении технологиями, мы окажемся в гораздо лучшем положении для будущих пандемий.

Джон Нкенгасонг: Восстановление доверия

Джон Нкенгасонг — директор Африканского центра по контролю и профилактике заболеваний.

Джон Нкенгасонг

Самый неотложный и важный вопрос для COVID-19 в Африке — как получить доступ к вакцинам. Без преднамеренного глобального обязательства по расширению масштабов вакцинации в Африке ее народу навсегда будет угрожать эндемичный COVID-19. В Африке вакцинировано около 5% населения на континенте с населением 1,2 миллиарда человек. Африка имеет дело с вакцинным голодом. Все в Африке теперь знают кого-то, кто умер от COVID-19, так что это стало очень личным. Решение заключается в производстве вакцин в Африке, но потребуется время, чтобы построить заводы и обеспечить их надлежащую эксплуатацию.

Как только африканские страны получат доступ к вакцинам, мы должны подписать общественный договор, в котором говорится: «Я буду вакцинировать себя, потому что хочу защитить себя, а защищая себя, я защищаю своих близких, защищаю свое сообщество и защищаю свою страну». ‘. Без этого мы очень быстро движемся к эндемичности, а кто хочет жить с еще одной эндемической болезнью, такой как СПИД, туберкулез или малярия?

Я очень воодушевлен тем, что люди по всей Африке движутся в правильном направлении, но явно есть некоторые проблемы с доверием к вакцинам. В отношениях между наукой и обществом произошел разрыв, что меня очень удивляет. Чего мы не знаем, так это того, почему кто-то может не захотеть делать прививки и как мы можем вести надлежащий диалог о том, как это изменить. Это должно быть частью подготовки к следующей пандемии.

Автор: Майк Мэй.