Вирусолог: «Москва прошла пик пандемии, а регионы — еще нет»

В конце марта Reminder выпустил интервью с Алексеем Потехиным, соавтором первого российского учебника по вирусологии, профессором кафедры микробиологии СПбГУ. В нем он объяснил основные факты о коронавирусе и сделал это так интересно, что интервью стало одним из самых популярных текстов за всю историю Reminder. Мы вновь связались с Потехиным и расспросили о том, что нового стало известно.

— В последние два месяца вышли сотни исследований о коронавирусе. Какие новые данные появились?

— Для исследовательской биологии два месяца — не срок, поэтому данные, которые мы имеем, — это обрывки научной информации от тех, кто работает с коронавирусом, и препринты — тексты научных статей, которые перед публикацией не рецензировали другие ученые, а значит, и их достоверность под вопросом. Вот что сегодня точно известно.

Во-первых, SARS-CoV-2 мутирует медленно: средний темп накопления мутаций, которые фиксируются в геноме и дальше распространяются в популяции, — примерно 25 нуклеотидных замен за год. Что это значит? Когда вирус попадает в клетки организма и размножается, он делает ошибки; в результате геномы новых частиц вируса содержат мутации и слегка отличаются от «оригинального» генома. Эти мутации могут быть для вируса негативными, нейтральными, которые никак не влияют на его свойства, или положительными, которые делают вирус более «успешным».

Положительные происходят реже всего. И так как SARS-CoV-2 мутирует медленно, невелика вероятность, что положительные для него мутации накопятся и появятся принципиально новые варианты коронавируса. А значит, и антитела, которые сейчас выработались у переболевших COVID-19, почти наверняка будут эффективными. Если второе заражение и случится, болезнь будет протекать легче. Но пока подтвержденных случаев повторного заражения нет.

Во-вторых, группа ученых, в их числе ведущий мировой вирусолог-эволюционист и наш бывший соотечественник Евгений Кунин, сравнила геном SARS-CoV-2 с геномами других коронавирусов и обнаружила три новые вставки, которые меняют вирусные белки, а вместе с ними и взаимодействие вируса с клетками хозяина. Две из них также характерны для вирусов, вызвавших SARS и MERS, а третья — совершенно новая. Именно эти три геномные вставки сделали новый коронавирус способным вызвать пандемию.

Но почему эти вставки оказались удачными? Как помогли вирусу стать более патогенным? Это предстоит выяснить. Уже известно, что одна из вставок возникла в белке шипа, с помощью которого вирус взаимодействует с клеткой, сделала его более «гибким» и позволила связывать не только исходный рецептор — возможно, благодаря этому SARS-CoV-2 так эффективно заражает клетки человека.

— Нашлось ли в результате всех этих исследований что-то неожиданное? 

— Необычно то, что SARS-CoV-2 изначально более заразен, чем привычный для человека вирус гриппа: каждый носитель SARS-CoV-2 заражает примерно трех человек, в то время как каждый заболевший гриппом — двух.

Нетипично и то, что SARS-CoV-2 поражает легкие напрямую и вызывает вирусную пневмонию. Респираторные вирусы больше любят «усесться» повыше, в верхних дыхательных путях. Осложнение случается, если к инфекции присоединяется бактериальная флора, то есть обычное воспаление легких при вирусной инфекции — это вторичная бактериальная пневмония. Но SARS-COV-2 использует для проникновения рецепторы, которые расположены в глубине дыхательных путей, попадает в легкие и вызывает вирусную пневмонию. И в этом самая большая подлость: первые дни болезнь проходит без ярких симптомов вроде насморка и кашля, и заметить заболевание на раннем этапе невозможно. При этом у человека развивается скрытая гипоксия — организму не хватает кислорода. Когда наконец появляются симптомы, болезнь уже зашла далеко и легкие сильно повреждены, и недавно здоровые на вид люди сразу попадают в больницу.

Кроме того, у коронавируса оказалось редкое побочное свойство: он вызывает коагуляцию крови и провоцирует образование тромбов. Это не нужно самому вирусу, так как никак не помогает ему размножаться, но это одна из характерных особенностей COVID-19. Если бы этой особенности не было, то и болезнь была бы менее опасной.

— Почему одни страны переживают пандемию гораздо легче других? 

— Нет данных, которые бы позволили предположить, что в той или иной стране распространен более заразный или опасный штамм коронавируса или что на заболеваемость влияют погодные условия: жаркая Бразилия уверенно занимает второе место по числу заразившихся, подтягивается и Индия, где сейчас сорокаградусный зной. Нет и причин утверждать, что между теми же итальянцами и немцами есть некие генетические различия, которые «помогают» или «мешают» вирусу. Так что главные факторы — это эффективность национальной медицинской системы и скорость, с которой государство отреагировало на пандемию.

Кроме того, разница между количеством заболевших и уровнем смертности между странами может объясняться и более прозаично: способом подсчета и государственной политикой. Удивительная статистика у Ирана, где был резкий взрыв в конце февраля — начале марта, а потом количество новых заражений и смертей перестало расти. Но эпидемия не может так странно прерваться! Поэтому сравнивать разные страны сложно. В одних все считают по максимуму, как в США, а других смерть от COVID-19 часто фиксируют как смерть от сопутствующих диагнозов. Причем так делает не только Россия, но и Германия.

— Согласно официальной статистике, эпидемия в России пошла на спад. Действительно ли это так?

— Похоже, Москва пик прошла: кривая заболеваемости пошла вниз, причем не резко, а плавно. В течение нескольких последних недель мы видели то самое плато и затем «спуск», которые наблюдали и в других странах, когда те «шли на поправку». Другой вопрос: прошла ли пик заболеваемости вся страна? Кажется, регионы пик еще не прошли; кроме того, смущает слишком ровная региональная статистика: в один день — 353 заболевших, в другой — 344, в третий — 362. Нет ни локальных пиков, ни провалов; реальная статистика не может быть настолько одинаковой.

Московские цифры более близки к реальности. Но смягчение карантинных мер даже в Москве все же кажется преждевременным. Изоляция во время пандемии была придумана в первую очередь для того, чтобы не допустить перегрузки медицинской системы. Больницы все еще работают на пределе возможностей, поэтому слишком рано смягчать социальное дистанцирование.

— Помогут ли сдержать вторую волну меры, на которых настаивают российские власти — перчатки и маски в общественных местах, две недели карантина после зарубежной поездки? И, кстати, вторая волна точно будет?

— Скорее всего, она будет, потому что вирус не исчез: он пришел к людям, распространился и поселился среди нас надолго. Но многие успели переболеть, потенциальных хозяев для вируса стало меньше. Поэтому вторая волна пандемии должна быть не такой сильной. И неизвестно, будет ли это полноценная «волна» — или просто то тут, то там станут регистрировать локальные вспышки. Посмотрим осенью, когда спадет первая волна — пока она еще не кончилась.

Что касается масок, то они, конечно, создают некий барьер. Если два человека в масках встречаются и разговаривают, вероятность того, что один другого заразит, резко падает; если в маске только один человек, то она выше — но все же меньше, чем если бы оба были без масок. В магазинах и транспорте маски пока необходимы — случаев заражения в стране по-прежнему много. Носить маску просто на улице, на мой взгляд, бессмысленно.

В перчатках смысла меньше: заразиться вирусом через поверхность сложно, только если перенести сразу много частиц вируса на слизистые. Но рукой в перчатке человек может почесать себе нос так же, как и рукой без перчатки. Просто перчатки напомнят, что делать это лишний раз не надо. А вообще, главное значение масок и перчаток — самодисциплина и элемент уважения к окружающим. Если нам все же позволяют вернуться к нормальной жизни, должны быть рациональные индивидуальные ограничения, просто чтобы люди помнили: опасность не исчезла.

Также мало на что влияет двухнедельный карантин после поездки за границу. Да, аэропорт — это место скопления людей, которые прилетают из стран с разными системами контроля; такой общественный транспорт, только мировой, поэтому и вероятность заразиться выше. Но вирус уже везде, и скорее мы привезем его из России в другие страны, чем наоборот: все же мы входим в топ-3 стран по заболеваемости. Думаю, двухнедельный карантин скоро отменят, потому что он лишает зарубежные поездки всякого смысла. Возможно, это случится осенью, когда первая волна пандемии официально кончится.

— Вовсю идет гонка по созданию вакцины. Как вы думаете, получится ли ее создать раньше, чем за год? Российские ученые уже протестировали собственную вакцину на себе.

— Понятно, что все лаборатории, которые умеют разрабатывать вакцины, сейчас занимаются этим, хоть и без сомнительных испытаний на себе. Пока ни одна вакцина не успела доказать эффективность и безопасность на людях. Оправдывается изначальный прогноз: на разработку уйдет примерно полгода, а проверенная вакцина появится осенью-зимой 2020-го. Но одно дело — лабораторный эксперимент, когда нужны небольшие мощности, чтобы произвести ограниченное количество препарата. После же надо ставить производство вакцины на поток, поэтому массовая вакцинация будет не раньше 2021 года.

— Но будет ли вакцина еще нужна, когда ее наконец изобретут и произведут? Разве пандемия не кончится до 2021 года?

— Задача вакцины — не просто остановить пандемию, да и очевидно, что это уже не удалось; теперь ее задача — спасти жизни. Если к моменту создания вакцины еще будут появляться новые волны эпидемии, она их остановит. Даже если волн не будет, вирус не исчезнет из популяции и будет вызывать тяжелые болезни и смерть пожилых людей и людей с хроническими заболеваниями. Пока переболел только незначительный процент этой группы риска, а большинство из нее с вирусом до конца года столкнуться не успеют. Поэтому даже если разработка вакцины займет еще год, вакцина все равно будет нужна, и количество жизней, которые удастся спасти с ее помощью, будет велико.

— Что насчет лечения от COVID-19? Есть ли среди препаратов-кандидатов действительно эффективные?

— Все препараты, которые сейчас применяют при COVID-19, делятся на две группы. Препараты из первой группы поддерживают организм и снимают симптомы, например, препятствуют образованию тромбов и помогают иммунитету. Вторая группа уже борется с самой причиной болезни. Это и ингибиторы протеазы ВИЧ (оказались бесполезными), и противомалярийные препараты (всевозможные производные хинина, в том числе разрекламированный гидроксихлорохин, которые вообще не имеют доказанной противовирусной активности), и препараты, которые должны мешать развиваться РНК-вирусам. Но ни одно из этих лекарств не убивает вирус прицельно, не затрагивая здоровые клетки организма. В результате противовирусный эффект, даже если он есть, недостаточно силен, чтобы оправдать вред, который препарат наносит организму из-за побочных эффектов.

Самые перспективные разработки — ингибиторы ключевого элемента коронавируса, РНК-зависимой РНК-полимеразы. Именно этот фермент — «слабое место», так в клетках человека его нет. Если его «выключить», вирус не сможет реплицироваться, а тканям человека будет нанесен минимальный или нулевой ущерб. С ингибиторами РНК-зависимой РНК-полимеразы человечество могло бы лечить множество заболеваний, вызванных РНК-содержащими вирусами: гепатит С, лихорадку Эбола, клещевой энцефалит — список большой. Но пока такие препараты находятся на стадиях разработки и испытания и, увы, имеют «интересные» побочные эффекты.

— По такому принципу работает ремдесивир, один из самых обсуждаемых препаратов против коронавирусной инфекции. Многие страны, в том числе Россия, применяют его как экспериментальное лечение; Япония уже одобрила его для лечения COVID-19. Разве он не работает?

— Ремдесивир и ранее пытались применять при разных заболеваниях, вызываемых той самой РНК-зависимой РНК-полимеразой, но он не показывал высокую эффективность даже против тех болезней, для лечения которых был разработан. При лечении COVID-19 ремдесивир также не показал однозначно хорошего результата. Похожим образом действуют японское лекарство от гриппа фавипиравир, которое строго противопоказано как минимум беременным и кормящим (зарегистрирован Минздравом РФ как лекарство от коронавирусной инфекции. — Reminder ), и антибиотик ивермектин — он подтвердил эффективность in vitro, но еще неизвестно, как он проявит себя в клинических испытаниях. Поэтому пока нельзя сказать: мы нашли лекарство от коронавируса.

— Еще важно поговорить о происхождении вируса. Есть сообщения, что коронавирус появился раньше, чем считалось: единичное заражение во Франции в декабре 2019-го и целый английский хор, который переболел в январе.

— В случае хора — это просто подозрения, основанные на сходстве симптомов, а анализы на SARS-CoV-2 у хористов никто не брал. Сейчас ученые пытаются найти точку отсчета, когда вирус впервые попал в организм человека. Для этого они строят родственное древо коронавирусов и определяют, сколько времени было нужно, чтобы произошли изменения в геноме и от одного вируса произошел другой. Пока данные показывают, что SARS-CoV-2 появился в человеческой популяции не в декабре 2019 года, как мы думали ранее, а в начале ноября или даже в октябре.

Видимо, Китай долго молчал и полагал, что сможет локализовать вспышку. Что неудивительно: они и с атипичной пневмонией в 2002 году долго соблюдали «мхатовскую паузу», прежде чем заболевание вывезли в другие страны и мир о нем узнал. Если так было и с коронавирусом, возникает вопрос: почему эпидемии в Южной Корее, Иране, Италии и Франции начались только в феврале-марте, причем одновременно? Может быть, сначала вирус «тратил время» на адаптацию к организму человека, распространялся не так быстро и вызывал отдельные случаи заболевания... Однозначно верного ответа у меня нет.

— Продолжает обсуждаться гипотеза, что распространение COVID-19 — это результат утечки в уханьской лаборатории, которая как раз изучает коронавирусы. Многие ученые ее критикуют, но исключена ли эта версия?

— Начнем с того, что вирус действительно можно сконструировать, если «собрать» его из частей генома других вирусов. Так, например, любители биологической конспирологии часто цитируют статью 2016 года, в которой говорится, что если добавить к геному безопасного для человека коронавируса летучих мышей некоторые гены SARS-CoV-1, то получится опасный вирус.

Действительно, так сделать можно, но такой вирус-«химера» не введет в заблуждение ученых. Дело в том, что все живые организмы в родстве друг с другом — близком и дальнем, и все их можно уложить в единое древо, которое показывает степень родства. Такое древо можно строить и для разных групп вирусов по результатам анализа их геномов. Если бы новый коронавирус был собран из геномов других вирусов, на таком древе он находился бы слишком далеко от остальных коронавирусов. Но SARS-CoV-2 укладывается в древо, а значит он — результат случайной природной мутации, а не замысловатой операции.

Можно ли вызвать такую мутацию в лаборатории? Крайне маловероятно. Вирус — сложная биологическая система, которую нельзя придумать и сконструировать «с листа». Какие бы компьютеры у нас ни были, как бы много мы ни знали о вирусах — любая замена в геноме вируса поменяет и свойства белка, который этот ген кодирует. Невозможно спрогнозировать, как именно от этого изменятся свойства вируса в живом организме. Любая попытка в 99,9% случаев приведет к провалу: ничего интересного не получится, вирус не станет сильнее или заразнее. Человек не может предсказать такие вероятности, ими оперирует природа.

— То есть этот самый случай «удачной» мутации в лаборатории  — он все же может произойти?

—  Если представить, что у некой лаборатории есть неограниченный, фактически бесконечный бюджет, чтобы бесконечно перебирать разные варианты мутаций, то когда-нибудь, чисто согласно теории вероятности, мог бы появиться и новый вирус с опасными свойствами. Но это настолько маловероятное событие, что хорошие биологи версию об искусственной природе коронавируса не воспринимают всерьез. Если бы такое крайне маловероятное событие все же произошло, отличить полученный таким образом вирус от естественного было бы невозможно.

Чем вообще любая конспирологическая теория отличается от научной? Она очень стройная и отлично подходит для детектива — и в ней при этом нет реальных доказательств. Это просто красиво изложенная вероятная цепь событий. Например, нашумевший текст о том, что вирус — это утечка, демонстрирует попытку выстроить факты в некую теорию, связав их логическими переходами и заполнив пустые места рассуждениями. Но эти переходы должны быть не логическими, а фактическими, доказанными. Зато людям без специального образования конспирологические теории понятны и нравятся. Неудивительно, все же любят детективы.

— Сможет ли сегодняшняя пандемия научить человечество предотвращать будущие эпидемии, справляться с ними?

— Вообще-то нам очень повезло, что пандемию вызвал именно этот вирус. Его летальность невысока: если бы можно было учесть всех бессимптомных носителей вируса и легко переболевших людей, не обратившихся к врачу, она не превысила бы 1%. У SARS летальность — 10%, у MERS — 35%. Совсем другая картина, верно? При этом сегодня эпидемии на планете вероятнее, чем когда бы то ни было.

Причина простая: людей стало слишком много, плотность населения высокая. А это важнейшая предпосылка к возникновению эпидемии в популяции, неважно, идет ли речь о людях или о водорослях. Если вирус попадает в организм одиночки, на много километров от которого нет ни одного другого потенциального носителя, вирус умирает вместе с этим одиночкой. Но если вместе живут миллионы — вирус непременно распространится. Что и произошло сейчас. Так что человечество учится, как действовать в этой чрезвычайной, но все более вероятной ситуации на не самом опасном вирусе — и это хорошая новость.

Кроме того, вся эта история с коронавирусом показывает, что самое страшное оружие — биологическое. Его не должно быть вовсе; оно ударит и по той стране, которая его разработала, для него не будет границ, и от него не будет защиты. И еще, мне кажется, важно, что именно биология и медицина оказались тем щитом, который сейчас спасает жизни. Можно надеяться, что наука вновь привлечет внимание и интерес, как это было в ХХ веке, и все мы поймем: без научного развития у человечества нет будущего.