Как могут выглядеть новые волны пандемии

N+1 — научно‑популярное издание о том, что происходит в науке, технике и технологиях прямо сейчас.

В годы Первой мировой китайцам было, мягко говоря, не до остального мира: в стране шла борьба за власть, войну Германии китайцы то объявляли, то признавали это решение неконституционным, то объявляли вновь. Когда союзники потребовали от них помощи, китайцы стали снаряжать в Европу своеобразные «стройбаты». Китайские рабочие должны были рыть окопы, протягивать телеграфные провода, строить баррикады и железные дороги.

В 1918 году в стране началась эпидемия «зимней болезни» (сегодня мы бы назвали её «простудой») — поэтому неудивительно, что больные гриппом люди оказались и среди частей Китайского трудового корпуса, которые отправлялись на войну.

Итог нам известен: от пуль и артиллерии за четыре года войны погибло около 8,5 миллиона солдат, почти 13 миллионов мирных жителей стали жертвами голода и убийств. Число жертв «испанки», вывезенной из Китая безоружными рабочими, за два года пандемии достигло 50 миллионов.

В 2016 году канадские историки реконструировали обстоятельства мировой пандемии. Хотя в разных странах картина несколько отличалась, во всём мире прослеживается три отчётливые волны пандемии, которые приходятся на весну 1918‑го, осень 1918‑го и зиму 1918–1919 годов. Большинство жертв пандемии погибло во вторую волну.

Большая часть китайцев переправлялась в Европу через Канаду — их высаживали в порту, сажали на поезда, а потом везли на другой конец страны и переправляли в Нью‑Йорк. Оттуда их отправляли в Шотландию, а затем — во Францию, где они наконец попадали в зону боевых действий.

Канадский премьер‑министр вполне резонно опасался, что в дороге китайские рабочие разбегутся. Чтобы этого не произошло, он приставил к вагонам солдат. Здесь и случилась первая в 1918 году вспышка: канадцы перекрыли маршрут для следующих китайских частей, но болезнь уже вырвалась наружу — начали болеть охранявшие китайцев солдаты.

Одним из первых «международных хабов» болезни стал британский портовый город Плимут — место, куда тоже добирались китайские рабочие. Из этого порта вместе с заразившимися матросами испанка прибыла в Европу, Африку, Новую Зеландию и США. За четыре месяца болезнь распространилась на половину земного шара и начала убивать.

Схлынула волна в январе 1919 года — после того, как переболело большинство людей на планете. Восприимчивых к вирусу людей можно сравнить с «топливом»: как только большая часть топлива «выгорела», «машина» эпидемии застопорилась. Поэтому третья волна была уже больше похожа на небольшую вспышку. Зимой 1918–1919 годов люди без иммунитета к испанке ещё время от времени заражались, но их уже было мало, поэтому третья волна получилась куда меньше второй.

В 1918 году медицинского персонала в тылу не хватало: врачи и медсестры были на войне. Места в больницах быстро закончились, так что под госпитали стали приспосабливать школы и другие присутственные места. Но даже те врачи, что остались дома, мало чем могли помочь заболевшим — вакцин и лекарств от гриппа ещё не изобрели. Простые люди спасались домашними средствами вроде смеси воды, соли и керосина. Резко вырос спрос на спиртное — многие надеялись на алкоголь (пить его для защиты от гриппа рекомендовали даже некоторые доктора).

Диагностировать грипп толком не умели. Всё, что знали врачи — это что болезнь распространяется с чиханием и кашлем. Из‑за этого грипп часто путали с другими болезнями и толком не регистрировали — так что вспышки болезни зачастую проходили мимо документов. В результате меры, которые могли бы сдержать распространение болезни, применяли неравномерно— либо слишком поздно, когда оптимальное время для сдерживания болезни было уже упущено.

Грипп‑1918 и коронавирус‑2019

Американский Центр исследования и политики в области инфекционных заболеваний (Center for Infectious Disease Research and Policy, CIDRAP) считает, что лучшая модель для понимания пандемии коронавирусной болезни — именно пандемический грипп, а не предыдущие вспышки коронавирусных болезней.

Коронавирусная болезнь COVID‑19, связанная с SARS‑CoV‑2, не очень похожа на других своих коронавирусных предшественников. Эпидемию атипичной пневмонии 2003 года, связанную с SARS‑CoV‑1, удалось довольно быстро остановить, так что к 2004 году не было зарегистрировано ни одного нового случая, а MERS‑CoV в принципе не смог вызвать международную пандемию.

По мнению исследователей, сходство между прошлыми пандемиями гриппа и пандемией коронавирусной болезни бросается в глаза сразу по нескольким критериям:

• Восприимчивость популяции. И коронавирус SARS‑CoV‑2, и вирус гриппа А (H1N1) — абсолютно новые вирусные патогены, к которым у человечества нет иммунитета. Это значит, что заболеть рискует любой человек, который встречается с каждым из этих вирусов.
• «Образ жизни» и способ распространения. Оба вируса селятся в дыхательных путях и передаются вместе с мельчайшими капельками слюны.
• Передача бессимптомными пациентами. Оба вируса могут распространять люди, которые даже не подозревают, что больны.
• Эпидемический потенциал. Практика показывает, что оба вируса способны заразить множество людей и быстро распространиться по всему миру.

Но есть и отличия. COVID‑19 заразнее гриппа: индекс репродукции (R₀) у коронавирусной инфекции выше. У него дольше инкубационный период (пять дней против двух), и больше процент бессимптомных носителей (до 25 процентов против 16 у гриппа). Причём время наибольшей заразности, скорее всего, приходится именно на бессимптомную стадию — в отличие от гриппа, для которого этот момент наступает в первые два дня после появления симптомов. Поэтому если у гриппа R₀в пределах 1,4–1,6, то у коронавируса, по разным оценкам, R₀может быть от 2,6 до 5,7.

Так что пандемию испанки 1918–1920 годов и COVID‑2019 сравнивать можно — причём сравнение будет «в пользу» коронавирусной болезни. Если учесть, что на пике испанки один больной заражал двоих, то гипотетическое «цунами» COVID‑2019 может быть примерно в полтора‑три раза опаснее.

Будет ли вторая волна

Вспышка любого инфекционного заболевания останавливается, когда её эффективное репродуктивное число, R_e, становится меньше единицы. Это происходит в тот момент, когда количество уязвимых перед вирусом людей снижается, так что больной человек больше не может заразить кого‑нибудь ещё.

Чтобы рассчитать, сколько людей должно стать неуязвимыми, чтобы пандемия остановилась, надо учесть долю восприимчивых к инфекции людей (s). Чтобы эпидемия остановилась, sR₀ < 1. То есть s < 1/R₀. И если R₀ коронавирусной инфекции — 2,6–5,7, то, чтобы R_e в конкретном случае стало меньше единицы, доля восприимчивых к инфекции людей должна быть меньше 40–20 процентов.

Достичь этого можно следующими путями:

• Если переболеет 60–80% населения.
• Если те же самые 60–80% людей удастся вакцинировать.
• Если всех заразных людей изолировать от уязвимых и контролировать их контакты.

В этой ситуации пандемия остановится и второй волны не будет. Правда, сработает это только в том случае, если иммунитет переболевших или вакцинированных будет устойчивым — в противном случае через какое‑то время люди начинают заражаться по второму кругу. Однако исследователи пока точно не знают, насколько стойким будет иммунитет к SARS‑CoV‑2. Нужно иметь в виду, что к коронавирусным инфекциям в принципе не формируется стойкого иммунитета, так что риск повторного заражения другим штаммом коронавируса нельзя сбрасывать со счетов.

Как и во времена испанки, у человечества пока нет никакой защиты от коронавирусной болезни. Нет эффективных лекарств — и в ближайшее время вряд ли появятся, — а рассчитывать на появление вакцины мы сможем только через год‑два. Однако ничего не делать с болезнью в расчёте на коллективный иммунитет мы тоже не можем — ведь тогда коронавирус убьёт 0,9–7,2% заболевших, так что цена иммунитета окажется слишком высокой.

Всё, что остаётся человечеству — внедрять меры сдерживания болезни: либо объявлять карантин (как в Китае, Италии, Дании и Англии), либо призывать население к социальному дистанцированию (примерно как в некоторых штатах США и в России). Эти меры способны уменьшить количество новых заражений и спасти тысячи жизней — но не помогут приобрести иммунный щит.

Если мы преждевременно откажемся от социального дистанцирования, R_e останется таким же, как был. А поскольку понять, когда уже можно начинать отказываться от мер сдерживания болезни, очень тяжело, приходится признать — шанс на появление второй волны COVID‑19 весьма велик.

Урок из Сент‑Луиса

О том, как пытались сдержать грипп в Европе во времена испанки, информации мало — документов об этом из‑за войны почти не сохранилось. Территорию США война не затронула, так что в этой стране записей осталось больше. Поэтому мы знаем, что в американских городах и на военных базах, где успели внедрить меры сдерживания (карантин, закрытие школ, запрещение общественных собраний), смертность была ниже, а пик эпидемии наступал позднее. Правда, во многих сообществах указания местных правительств об опасностях гриппа понимали плохо, а зачастую и вообще игнорировали.

Например, в Сент‑Луис испанка пришла в октябре 1918 года. При поддержке мэра комиссар по здравоохранению, доктор Макс Старклофф, закрыл городские школы, театры, кинотеатры, места развлечений, запретил пользоваться трамваем и собираться в компании свыше двадцати человек. Он даже закрыл церкви — впервые в истории города. Архиепископ был очень недоволен, но отменить решение врача не смог.

Помимо мер, которые сегодня назвали бы «социальным дистанцированием», доктор Старклофф работал и с населением: распространял среди горожан брошюру, в которой призывал прикрывать рот рукой во время кашля, чтобы не распространять болезнь. Брошюру печатали на восьми языках — был даже вариант на русском и венгерском.

Благодаря его усилиям эффективное репродуктивное число (R_e) стало ниже единицы. Однако сент‑луисцы слишком рано расслабились. На одиннадцатую неделю социального дистанцирования правительство решило, что опасность миновала, и сняло ограничения. Люди снова повалили в школы и церкви, и опять друг друга перезаражали. В результате R_e опять вырос — и началась вторая волна болезни, более мощная, чем первая. Через две недели правительство спохватилось и восстановило ограничительные меры, эпидемия пошла на спад, но умерших, конечно, было уже не вернуть.

После окончания пандемии выяснилось, что польза была даже от этих «половинчатых» мер. В Сент‑Луисе умерло 1 703 человека — это в два раза меньше, чем соседней Филадельфии. Правда, ограничительные меры в городе тоже вводили — но уже после того, как прошёл парад на 200 000 человек.

Какими могут быть волны

В двадцатые годы XX века люди очень мало знали о природе испанки — не было даже точной уверенности, что её вызывают именно вирусы, а не бактерия. С тех пор человечество накопило знаний и пережило ещё три подобные пандемии — причём ни одна из них не была такой же разрушительной, как пандемия 1918–1920 годов.

Мы не научились лечить респираторные вирусные заболевания, но научились их сдерживать. Эффективность сдерживающих мер тоже может быть разная — поэтому эксперты CIDRAP предлагают как минимум три сценария, по которым теоретически может пойти «вторая волна».

«Прибой»

Как это может выглядеть. Вслед за первой волной раз в 1—2 года будут приходить такие же, а начиная с 2021 года — чуть меньшие по размеру волны.

При каких условиях? Если всё и дальше пойдёт так, как идёт. В конце концов государствам придётся ослабить сдерживающие меры, и людям придётся выйти на работу. Несмотря на социальное дистанцирование, через какое‑то время люди снова начинают заражаться. Когда пандемия достигнет определённого порога, ограничения придётся вводить снова — и новая пандемия пойдёт на спад. Маленькие волны будут «накатывать» на человечество до тех пор, пока не переболеет 60–70% людей — или пока не появится вакцина.

«Цунами»

Как это может выглядеть. Осенью (или зимой) 2020 года на человечество обрушится «цунами», за которой в 2021 году последует несколько более мелких волн — как при испанке.

При каких условиях? Если первая волна человечество ничему не научит. Вместо того чтобы готовиться ко второй волне, правительство проигнорирует «предупреждение» и не станет тратить деньги на укомплектование больниц, а граждане станут жить, как прежде: ходить на концерты, в рестораны и другие места скопления народа. Ситуация будет похожа на «прибой», только следующая волна сразу будет гигантской — и быстро наберёт высоту. В этой ситуации необходимые для стадного иммунитета 60–70% переболевших наберутся быстро — но с большими потерями.

«Рябь»

Как это может выглядеть. Как «прибой» — но без необходимости повторно вводить ограничивающие меры. То есть новых пандемий не будет, но в 2020–2021 году произойдёт несколько мелких эпидемий.

При каких условиях? Если коронавирус SARS‑CoV‑2 быстро адаптируется к своим новым хозяевам‑людям и потому утратит свой летальный потенциал. С пандемиями гриппа этого пока не происходило. Но не исключено, что с коронавирусом будет иначе. SARS‑CoV‑1 исчез после первой эпидемии — но он был намного менее заразен. А вообще вирусы этого семейства (например, менее опасные HCoV‑OC43 и HCoV‑HKU1) склонны постоянно циркулировать в популяции и ждать удобного момента, чтобы спровоцировать очередную эпидемию.

*Деятельность Meta Platforms Inc. и принадлежащих ей социальных сетей Facebook и Instagram запрещена на территории РФ.