Коронавирус википедия ncov

Обновлено: 19.04.2024

Disclaimer: Я высказываю свое субъективное мнение на базе доступных данных. Мнение профессиональных вирусологов и эпидемиологов может отличаться от моего. В любой непонятной ситуации обращайтесь к материалам ВОЗ.

Привет, коллеги. Чем больше роюсь в данных по вспышке коронавируса 2019-nCoV, тем меньше мне нравится происходящее, с учетом предыдущих вспышек аналогичных вирусов. Предлагаю пробежаться по истории прошлых эпидемий и попробовать спрогнозировать дальнейшее течение.

Минутка заботы от НЛО

В мире официально объявлена пандемия COVID-19 — потенциально тяжёлой острой респираторной инфекции, вызываемой коронавирусом SARS-CoV-2 (2019-nCoV). На Хабре много информации по этой теме — всегда помните о том, что она может быть как достоверной/полезной, так и наоборот.

Мы призываем вас критично относиться к любой публикуемой информации

Мойте руки, берегите близких, по возможности оставайтесь дома и работайте удалённо.

Коронавирусы

Это семейство РНК-вирусов, как правило, вызывает легкие респираторные заболевания. Могут инфицировать различные виды животных, включая человека. Спектр видов очень широк и включает, помимо человека, летучих мышей, собак, свиней, кошек, верблюдов и многих других. Имеют специфическое строение внешней оболочки, напоминающее солнечную корону, из-за которой и получили свое название.

Они были бы особо ничем не примечательны, если бы не тяжелые разновидности MERS-CoV и SARS-CoV.

После инкубации в течение 2-10 суток, заболевание начиналось как легкий насморк и типичная ОРВИ. Дальше развитие шло по следующему сценарию:

стадия первичной гриппоподобной инфекции (длится 2-3 дня), состояние больного средней тяжести
стадия иммунодефицита (резкое снижение иммунитета, критическое падение числа лимфоцитов, ухудшение состояния больных, длится 3-4 дня)
стадия атипичной пневмонии, развивающейся на фоне снижения иммунитета и сопровождающейся дистресс-синдромом. Дыхательная недостаточность, отек легких
терминальная стадия, сопровождающаяся токсическим шоком с выраженной недостаточностью функции органов

Летальность и эпидемиология

Течение в целом благоприятное. 90% пациентов выздоравливало без особых последствий на 6-7 сутки. Это приблизительный срок, необходимый для выработки антител к любому незнакомому антигену.

У оставшейся группы вирус вызывал тяжелый острый респираторный синдром, летальность которого составила 6-15%, при этом распределение было неравномерным. У пациентов старше 50 лет смертность доходила до 50%. Пациенты нуждались в искусственной вентиляции легких, подаче дополнительного кислорода для компенсации острой легочной недостаточности.

Еще более неприятный вирус MERS-CoV, вызывавший ближневосточный респираторный синдром является зоонозом, то есть резервуаром заболевания являются животные. Первичными носителями, судя по всему, являются летучие мыши и, возможно, верблюды. От человека к человеку он передавался с большим трудом, только при тесном контакте. Клиника очень похожа на SARS, но отличается более агрессивным течением и большей летальностью.

Эпидемиология и летальность

Относительно благоприятным эпидемиологическим фактором была низкая контагиозность этого коронавируса. Некоторые исследователи полагают, что основная часть заболевших заразилась не от других людей, а от больных животных.

2019-nCoV

А теперь о неприятном. Вспышка 2019-nCoV, начавшаяся в Ухане, потенциально является одной из самых значительных опасностей, с которыми сталкивалось человечество. Исходным резервуаром предположительно являются коронавирусы летучих мышей, в частности азиатских подковоносов. В этом регионе Китая летучих мышей употребляют в пищу, что сильно увеличивает риски межвидового переноса в случае мутации.

Что очень тревожит

Уже можно делать определенные первичные выводы по этому заболеванию. Инкубационный период зависит от источника вируса. При заражении от животного он составляет 6-12 дней. При заражении от человека — не более 5 дней. Есть опасения, что носитель является заразным в бессимптомный период, когда методы термоконтроля в аэропортах и на вокзалах бесполезны. Можно предположить, что после набора первичного пула нулевых пациентов фактор заражения от животных будет играть небольшую роль в распространении эпидемии.

Контагиозность, R0

Вирус может передаваться от человека к человеку и отличается высокой контагиозностью, что радикально отличает его от предыдущих SARS-CoV и MERS-CoV. Есть такой показатель как basic reproduction number — R0. Он показывает, сколько людей успевает заразить больной за период болезни. Если число меньше 1, то эпидемия гаснет сама собой. Если больше, то оно определяет скорость нарастания эпидемии и возможность пандемии. Например, у кори это число 12-18. Практически достаточно посмотреть на больного издали, чтобы заразиться. Что-то аналогичное у краснухи. Обычный грипп имеет R0 в районе 2-3.

Последние данные по 2019-nCoV говорят о диапазоне 3.3(95%CI: 2.73-3.96) — 5.47 (95%CI: 4.16-7.10). Если коротко — это дофига. Ощутимо больше, чем у гриппа. В целом, это подтверждается темпами роста заболевших.

Тяжесть течения

Хуже всего в данной ситуации — большой процент пациентов, которые нуждаются в интенсивной терапии. На данный момент это 976 человек из 4515 подтверждённых заражений. Такие пациенты не могут лежать дома и пить чай с малиной. Им требуется госпитализация, ИВЛ, кислород и, возможно, реанимация. Если соотношение будет сохраняться, то мы имеем потенциальные 200 000 пациентов реанимации на каждый миллион населения. Обеспечить такое количество койко-мест и аппаратуры всем нуждающимся практически невозможно.

Летальность пока очень сложно определить. При 4515 зараженных имеем 60 выздоровевших и 106 умерших. Пропорции 60/106 жуткие, но есть шанс, что через неделю начнут массово выздоравливать заболевшие первой волны, которых начнут выписывать из больницы. Тем не менее проблема ресурсов здравоохранения в мире остается самой большой проблемой для тяжелых больных.

Лечение

Пока отсутствует. Не ведитесь на фуфломицины, арбидолы и прочие *фероны. Бессмысленно стимулировать иммунитет, если пациент не успеет синтезировать антитела до отказа дыхательной системы. Препараты прямого действия на вирус пока не изучены, но, возможно, скоро будут какие-то данные. По данным Lancet, пациенты получали антибиотики широкого спектра действия, кортикостероиды как противовоспалительное и различные комбинации противовирусных.

Есть подозрение, что может оказаться эффективным довольно токсичный рибавирин, который сам по себе обладает тератогенным воздействием (может вызывать уродства плода) и может приводить к смерти из-за подавления кроветворения. Поэтому беременным его нельзя и применение строго под присмотром врача. Он демонстрировал положительные эффекты на SARS.

Профилактика

Стандартная. Моем руки, избегаем людных мест типа метро. Не подходим ко всем, кто кашляет.

Обычные маски малоэффективны. Требуются маски классом не ниже N95 с HEPA-фильтром. При этом есть риски заражения через открытые глаза и конъюнктиву.

Вакцина

Не в ближайшее время. В лучшем случае к 2022-2023 году. 2020 год — испытания на животных. При успешности, 2021 год — на людях, 2022 — тиражирование и производство, 2023 — начало вакцинации. Скорее всего, все будет дольше, если судить по проблемам с прошлыми коронавирусами.

Резюме

Все грустно, увы. Пока я полон пессимизма и очень надеюсь, что ошибаюсь. Пока это похоже на тяжелый MERS с высокой летальностью, но с контагиозностью выше гриппа. С учетом скрытого периода и высокой связности крупных городов, стоит ожидать вспышек во всех крупных городах в ближайшую неделю-две.

Не нужно реагировать на многочисленные фейки. Ищите оригинальные научные источники, например:

UPD Альтернативные оптимистичные точки зрения

Есть шанс, что сейчас статистика сильно перекошена легкобольными, которых никто не регистрирует. Что, на мой взгляд, не сильно поможет в контексте высокой пиковой нагрузки на больницы.

UPD3 Статистика на 30.01.2020

Под подозрением 12 167
Заражено 7 823
Тяжелых пациентов 1 370 (~18%)
Выздоровело 131
Умерло 170

По прежнему тревожит большой процент тяжелых пациентов. Генеральный директор ВОЗ Тедрос Аданом Гебреисус подтверждает процент тяжелых пациентов:

В Википедии есть ссылки на несколько отчетов об умерших (например за 25).
По этим отчетам получается что среднее время от постановки диагноза до смерти — около 10 дней. Почти все умершие — люди преклонного возраста и с хроническими заболеваниями. Немногие умершие больные среднего возраста прожили 15 дней и больше с момента попадания в больницу.

Получается, если мы хотим судить от смертности, то умершие на сегодня 170 человек — это в основном те, кто пришел в больницу 10 дней назад или раньше. Т.е. в дни, когда было зафиксировано 200-400 заболевших.

Если верить, что это вирус не так опасен как SARS и убивает, к примеру каждого 20-го, тогда грубо, 10 дней назад вместо 270 болеющих в реальности было 170*20 = 3400 человек в активной стадии болезни (чтобы получить смертность 1:20 они должны были быть больными но не смертельно).

Получается, статистика которую мы видим — это вершина айсберга. Количество заболевших пока растет в среднем на 50% в сутки потому, что большинство больных ходят по улицам и те меры которые приняты не работают. Тогда возможно пандемии не удастся избежать.

Какой вариант хуже — сложно сказать.

UPD4 31.01.2020

dfgwer провел расчеты по имеющимся данным. Прогнозы пугающие и мрачные, с чем я согласен. Робко надеюсь, что проблема в кривой статистике, на которой мы базируемся.

Сейчас примерно 20% подтвержденных больных в тяжелом состоянии. При этом подтвержденных больных каждый день становится в 1.3-1.5 раз больше. Есть временной лаг между подтверждением и тяжелым течением болезни.

Я попытался это учесть и вычислить вероятность тяжелого течения для среднего подтвержденного пациента.

Буду считать что:

Все тяжелые — подтвержденные больные
Доля тяжелых сейчас r = 0.2
Доля подтвержденных больных от всех заболевших с первыми симптомами Х = неизвестно
Время наступления тяжелого состояния от первых симптомов Тт = 9 дней Тт
Время подтверждение короновируса для всех больных от первых симптомов Тх = неизвестно
База экспоненты q = 1.3 — 1.5
Длительность тяжелого состояния Ту = неизвестно

Лаг между подтверждением диагноза и тяжелым состоянием t=Тт-Тх

Сколько человек на 1 дне тяжелого состояния, вычисляю по формуле суммы геометрической прогрессии r=b(1-qTy)/(1-q). Отсюда можно найти b — доля больных на первом дне тяжелой фазы в текущий момент.

Вероятность тяжелого течения для подтвержденных больных с учетом лага между подтверждением и тяжелым состоянием r
r = b(1+q+q2+. +qt-1)/1
где t — лаг между подтверждением и тяжелым состоянием
k=1+q+q2+. +qt-1
k — коэффициент на который нужно домножать b, чтобы найти вероятность тяжелого течения с поправкой на временной лаг.

Выходит от 30% до 100% тяжелых случаев на подтвержденного больного. Если продолжать увеличивать лаг, то выходят бессмысленные результаты больше 100%. Даже в самых оптимистичных оценках выходит 30% для подтвержденных больных.

Это теперь надо поделить на долю подтвержденных больных, чтобы получить вероятность тяжелого течения для среднего больного.

Если применить эти же соображения на количество умерших то выходит от 7% до 60% для подтвержденных больных, в зависимости от лага между подтверждением и смертью.
таблица с вычислениями

Буду рад, если вы докажете что я ошибаюсь. Если нет, то это полный пиздец с сотнями миллионов трупов. И каждый третий минимум войдет в число тяжелых.

П.С. Недвижимость подешевеет.

UPD5 05.02.2020

Под подозрением 23 260
Заражено 24 337
Тяжелых пациентов 3 219 (~13%)
Выздоровело 892
Умерло 491

Статистика становится более оптимистичной. Уменьшается доля тяжелых пациентов, улучшается соотношение умерших к выздоровевшим пациентам. Похоже, что оптимистичные прогнозы оправдываются в плане того, что лаг у выздоровевших больше, чем у умерших.

Если жесткий карантин оправдает себя, то скорость распространения вируса может снизиться. Тем не менее, остается очень вероятной эпидемия во вторичных очагах в других странах. Этому способствует несколько факторов:

Схожесть с обычным ОРВИ в начальной стадии. Сейчас сезон гриппа, легко перепутать
Доказана возможность распространения в инкубационном периоде через 24 часа после заражения ()
Нехватка диагностических мощностей и проблемное здравоохранение во многих странах

У некоторых исследователей есть подозрение в фальсификации данных по заболеваемости из-за слишком точного соответствия квадратичной зависимости практически без разброса.

Развернутые графики, спасибо glaz_almaz. В трендах видно повышение эффективности диагностики, из-за чего доля подозреваемых начала падать относительно подтвержденных.

UPD6 10.02.2020

Перспективные препараты

Ремдесивир — как и рибавирин является аналогом нуклеиновой кислоты и неспецифически препятствует нормальному синтезу РНК. Уже демонстрировал эффективность против SARS/MERS-CoV на моделях клеточных культур, мышах и нечеловекообразных приматах. Сейчас также тестируется против Эболы. Минусы — такой же потенциально токсичный как и Рибавирин.
Хлорохин — изначально классический препарат против малярийного плазмодия и легкий иммуносупрессор при аутоиммунных заболеваниях, например, ревматоидном артрите, системной красной волчанке. Противовирусный эффект обусловлен повышением pH в эндосомах, что препятствует сборке вирусных белков. Также его противовоспалительный эффект может дать положительный синергический эффект при использовании in vivo. Дешевый, безопасный и применяется уже 70 лет.

UPD7 11.02.2020

UPD8 12.02.2020

Обзор на 1099 пациентах

Особенности пациентов:
— Средний возраст госпитализированных — 47 лет;
— Категория от 0 до 14 лет — всего 0,9%, от 15 до 49 — 55%, от 50 до 64 — 29%, свыше 65 — 15%;
— 85% — никогда не курили;
— инкубационный период: минимальный — 3 дня, максимальный — 24 дня.

Предварительные выводы: детям почти ничего не грозит, но они, скорее всего, станут бессимптомными разносчиками. Так что, садики и школы будут инкубатором. Также длительная инкубация в сочетании с заразностью в бессимптомный период будут мощным фактором преодоления карантинов.

Хроники Чумного корабля

Нашел интересную ссылку с рассказом русскоязычного члена команды лайнера Diamond Princess. Тут явно видна эффективность скрытого распространения вируса. 125 заразившихся на изолированном корабле из 3000. При этом все в карантине, людей с симптомами высаживают с корабля и отправляют в больницы.
UPD. Пост удалили, спасибо SnowByte. Ссылка на гуглокеш.

Распространяется вирус воздушно-капельным путём через вдыхание распылённых в воздухе при кашле, чихании или разговоре [13] капель с вирусом, а также через попадание вируса на поверхности с последующим занесением в глаза, нос или рот. Основным средством предотвращения распространения инфекции являются маски, однако они должны применяться вместе с комплексом других мер профилактики, включая соблюдение безопасной дистанции и избегание пребывания в замкнутых пространствах с большим количеством людей [14] . К числу эффективных мер профилактики относятся частое мытьё рук и соблюдение правил респираторной гигиены [9] .

Вакцинация является безопасным и эффективным способом снижения рисков: смерти от заболевания, тяжёлого течения, симптоматических случаев и возникновения самой инфекции [15] [16] . Вакцины являются важнейшим новым средством борьбы с заболеванием, но прохождение вакцинации не означает, что можно пренебрегать стандартными мерами профилактики [17] , поскольку вакцинация в первую очередь направлена на защиту от заболевания, а не от инфекции [18] . После вакцинации могут появиться кратковременные побочные эффекты в зависимости от состава вакцины и особенностей организма человека, получающего вакцинацию.

У большинства заразившихся инфекция протекает в лёгкой форме или бессимптомно [19] . Примерно в 80 % какое-либо специфическое лечение не требуется, а выздоровление происходит само по себе [6] [9] . Примерно в 15 % случаев заболевание протекает в тяжёлой форме с необходимостью применения кислородной терапии, ещё в 5 % состояние больных критическое [20] . Ранние данные показывают, что омикрон-штамм вызывает менее тяжёлую инфекцию, нежели предыдущие варианты [21] . В редких случаях поражение вирусом детей и подростков, предположительно, может приводить к развитию воспалительного синдрома [22] . Также возможны долгосрочные последствия, называемые постковидным синдромом [23] .

Тяжёлые формы болезни с большей вероятностью могут развиться у пожилых людей и у людей с определёнными сопутствующими заболеваниями, включающими астму, диабет и сердечные заболевания [24] . Высокая смертность от заболевания может объясняться тем, что оно может поражать разные органы, включая лёгкие, сердце, почки и печень, по этой же причине может оказаться неэффективным лечение [25] . В тяжёлых или критических случаях Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендует применять кортикостероиды и барицитиниб (ингибитор янус-киназ) [26] . В тяжёлых случаях также применяются средства для поддержания функций жизненно важных органов [27] .

В связи с эпидемией ВОЗ объявлена чрезвычайная ситуация в области общественного здравоохранения, имеющая международное значение [28] , а 11 марта 2020 года распространение вируса было признано ВОЗ пандемией [29] . Эта эпидемия является первой в истории человечества пандемией, которая может быть взята под контроль [30] [31] . Ведутся различные научные и клинические исследования. Многие научные и медицинские издательства и организации подписались под заявлением о свободном доступе и обмене информацией, связанной с новым заболеванием [32] .

Новость

По оценкам ученых из Имперского колледжа Лондона, вспышка коронавируса в Китае, возможно, уже заразила несколько тысяч людей

Автор

Редакторы

Первая версия этой статьи написана в конце января. После в некоторые главы мы добавили новые сведения (при этом в заголовках указали дату обновления).

Причина, по которой нашей собеседнице приходится оставаться дома, — вирус, который ученые предварительно назвали 2019-nCoV. Источником вируса признали рынок морепродуктов в Ухане, одном из самых крупных городов центрального Китая и столице провинции Хубэй, чье население составляет более 11 миллионов человек (рис. 1). 21 января власти Китая закрыли в него въезд, и неизвестно, когда запрет на поездки будет снят. Ограничения транспорта на момент написания статьи введены в 14 городах Китая, а празднования Нового года по лунному календарю в Пекине отменены.

Рисунок 1а. 11-миллионный Ухань, один из самых крупных городов центрального Китая и столица провинции Хубэй, закрыт на карантин

Рисунок 1б. 11-миллионный Ухань, один из самых крупных городов центрального Китая и столица провинции Хубэй, закрыт на карантин

Рисунок 1в. 11-миллионный Ухань, один из самых крупных городов центрального Китая и столица провинции Хубэй, закрыт на карантин

Рисунок 1г. Досмотр прибывающих пассажиров в международном аэропорте Куала-Лумпур

Карантин подобного масштаба — это экстраординарное событие, однако сможет ли он эффективно остановить распространение вируса, учитывая сегодняшнюю скорость и свободу передвижения по планете — не ясно.

2019-nCoV — что мы знаем сегодня (11 марта 2020 г.)

Сразу оговоримся: о новом вирусе пока известно мало, поскольку анализ и интерпретация результатов требуют времени. Однако уже выяснено, что 2019-nCoV (рис. 2а–в) относится к коронавирусам: в это семейство входят и широко распространенные вирусы, вызывающие легкие респираторные симптомы, и такие опасные вирусы как SARS-CoV и MERS-CoV (подробнее о них ниже). Свое название они получили за форму расположения шипиков на поверхности: кажется, что вирус окружен короной.

Рисунок 2а. Визуализация 2019-nCoV с помощью трансмиссионной электронной микроскопии: изолированные частицы вируса (слева) и вирус в клетках дыхательных путей человека (справа; отмечен стрелками)

Рисунок 2б. Ещё одна фотография с помощью трансмиссионной электронной микроскопии. Сделана в феврале 2020 года.

Рисунок 2в. Вирус 2019-nCoV, взятый у пациента из США. Частицы вируса окрашены оранжевым цветом, клетки — сиреневым. Фотография сделана с помощью сканирующей электронной микроскопии в феврале 2020 года.

Сейчас идет разработка лекарств, которые ингибируют заражение на разных стадиях цикла репликации вируса, и вакцин от SARS-CoV/MERS-CoV. Однако пока специфических препаратов от коронавирусов нет, и лечение заключается в поддерживающей терапии, назначенной по состоянию пациента [2].

Биологический экскурс в жизнь коронавирусов

Коронавирусы представляют собой сферические частицы диаметром 100–160 нм и содержат (+)ssRNA (кодирующую одноцепочечную РНК) размером более 27 т.п.н. Две трети генома с 5′-конца кодируют белок pp1ab, который расщепляется на 16 неструктурных белков, участвующих в транскрипции и репликации генома. 3′-конец кодирует структурные белки (рис. 3а и б) [3].

Рисунок 3а. Строение и генетический цикл коронавируса. Слева: общий вид. Справа: схема репликации.

Рисунок 3б. Жизненный цикл коронавируса SARS-CoV

Семейство Coronaviridae разделяют на основе анализа филогенетических связей на четыре рода: α, β, γ и δ. Первые два инфицируют только млекопитающих. Остальные поражают птиц, но некоторые из них также могут заражать млекопитающих. α- и β-коронавирусы обычно вызывают респираторные заболевания у людей и гастроэнтерит у животных [4].

Точный механизм повреждения легких и причины болезни у человека остаются до конца не изученными. Известно, что, например, SARS-CoV преимущественно поражает эпителиальные клетки легких. Вирус способен проникать в макрофаги и дендритные клетки, но приводит только к абортивному заражению (то есть новые вирионы при таком заражении не образуются). Тем не менее инфекция этих типов клеток может иметь большое значение для развития провоспалительных процессов [5].

До вспышки SARS-CoV 2002–2003 годов считалось, что у людей коронавирусы вызывают только легкие респираторные инфекции [5].

Что еще известно о самом вирусе 2019-nCoV? Очень мало. Вирус может передаваться от человека к человеку воздушно-капельным путем (сначала исследователи решили, что вирус распространяется только через мясо, которое продавали на рынке в Ухане, но, к сожалению, эта надежда не оправдалась). ВОЗ подтвердила, что в Ухане идентифицированы случаи заражения четвертого поколения (то есть когда первый человек заражает второго, второй третьего, а третий четвертого), а за пределами Уханя — второго поколения.

Даже источник вируса пока определить не удалось: очевидно только, что это мясо дикого животного (подробнее об этом ниже). Одно из предположений, выдвинутое китайскими учеными, — что природным резервуаром для вируса являются змеи [6], однако оно уже получило множественную критику от коллег.

Центры по контролю и профилактике заболеваний выпустили руководство для медицинских работников по идентификации симптомов коронавируса 2019-nCoV. В нем идет речь о лихорадке и о таких симптомах заболевания нижних дыхательных путей как кашель и затрудненное дыхание.

Результаты анализа различных геномов вируса (например, GenBank: MN908947.3) показали, что он довольно близок к SARS-CoV, однако сделать однозначные выводы, насколько схожи клинические картины заболевания у этих двух вирусов, по этой информации нельзя [7].

В феврале 2020 года Калифорнийский университет в Санта-Круз (UCSC) опубликовал в интернете геном вируса 2019-nCoV (рис. 4).

Рисунок 4. Геном вируса 2019-nCoV и кодируемые им белки. Белки pp1ab и pp1a — неструктурные, продукты их расщепления участвуют в транскрипции и трансляции вирусного генома. S — белок Spike. E — белок оболочки. M — белок мембраны. N — белки нуклеокапсида.

Рисунок 5а. Строение белка Spike. а — Вид сбоку. б — Вид сверху. в — Вид сверху при взаимодействии с клеточным рецептором.

Рисунок 5б. Взаимодействие клеточного рецептора ACE2 с доменом RBD белка Spike. Слева: сравнение последовательностей белка у 2019-nCoV и SARS-CoV.

Коронавирусы человека

Первый коронавирус человека описан в 1960-х годах. Сегодня известно семь коронавирусов, которые заражают человека и поражают его дыхательный тракт [2].

Менее опасные и широко распространенные 229E, NL63, OC43 и HKU1 обычно вызывают только легкие заболевания верхних дыхательных путей, похожие на ОРВИ. MERS-CoV, SARS-CoV и, видимо, новый 2019-nCoV вызывают более серьезные состояния вплоть до тяжелого острого респираторного синдрома (SARS). Особую опасность коронавирусы представляют для людей с ослабленной иммунной системой, в частности для новорожденных, детей и пожилых [8].

Эпидемии SARS-CoV и MERS-CoV

Рисунок 6. Электронно-микроскопическое изображение SARS-CoV в цитоплазме зараженной клетки

Если вы интересуетесь эпидемиологией, обязательно почитайте про героического итальянского врача Карло Урбани, который, возможно, спас миллионы людей от болезни.

MERS-CoV, вызывающий Ближневосточный респираторный синдром (Middle East respiratory syndrome), идентифицирован в Саудовской Аравии в 2012 году. Последняя крупная вспышка заболевания произошла в Республике Корея в 2015 году, куда вирус завезли с Ближнего Востока — из Кувейта. Число погибших составило 33 человека благодаря оперативным действиям южнокорейского правительства.

Природным резервуаром многих коронавирусов считаются летучие мыши, а от них уже заражаются другие животные (рис. 7). Так, человек, предположительно, получил MERS-CoV от верблюдов — носителей вируса. Предыдущие вспышки тяжелого острого респираторного синдрома, вызванного коронавирусом SARS-CoV, также были вызваны передачей возбудителя человеку от животного: вероятно, через мясо циветы, куда тот попал от летучих мышей.

Рисунок 7. Источники заражения коронавирусами людей: природные резервуары коронавирусов и их переносчики

Так что неудивительно, что местом, откуда начал распространяться вирус, стал рынок (Huanan Seafood Wholesale Market) в Ухане, на котором продавались морепродукты и живые дикие животные для последующего употребления в пищу (рис. 8). Портал Channel New Asia указывает, что в прайс-листе рынка 112 позиций, среди которых — волки, циветы, лисы, крокодилы и змеи.

Рисунок 8. Рынок в Ухане, который стал источником распространения нового вируса

Сегодняшняя ситуация (24 января 2020 г.)

По оценкам экспертов из Имперского колледжа Лондона (Imperial College London), которые учитывают инкубационный период, задержки в диагностике, неполноту информации и другие факторы, к 18 января симптомы заражения должны были проявиться в среднем у 4000 людей [12].

Рисунок 9. Жители Уханя

ВОЗ уже опубликовала рекомендации по защите от заражения на своем сайте. В целом они сводятся к стандартным процедурам мытья рук, избегания контакта с зараженными людьми и настоятельной рекомендации обращаться к врачу при появлении симптомов заболевания.

P.S. На 15 марта домашний карантин в Ухане все еще продолжается. Жительница Уханя и ее муж не покидали дом уже более полутора месяцев.

Инфекция 2019-nCoV: симптомы, профилактика и лечение

Вирус передается воздушно-капельным путем (при кашле, чихании, разговоре), воздушно-пылевым, контактным и фекально-оральным. Факторы передачи: воздух, пищевые продукты и предметы обихода, контаминированные 2019-nCoV.

Инкубационный период — 2–14 суток.

Подозревать инфекцию новым коронавирусом можно, если человек:

имеет симптомы ОРВИ, бронхита или пневмонии;
за последние 14 дней побывал в странах, где сейчас вспышка заболевания, контактировал с побывавшими там или контактировал с зараженными вирусом 2019-nCoV.

Определить наличие вируса возможно с помощью ПЦР.

Симптомы инфекции 2019-nCoV

повышенная температура тела (90% случаев);
кашель (80%);
одышка (55%);
миалгия и утомляемость (44%).

Заболевание может сопровождаться сепсисом.

Наиболее тяжелые формы развиваются у пациентов старше 60 лет.

Лечение инфекции 2019-nCoV

Специфического лечения пока нет.

ВОЗ рекомендует применение рибавирина (противовирусного препарата против гепатита С и гемморагических лихорадок) и интерферона β-1b. Они могут неспецифически подавлять размножение вируса и улучшать течение заболевания.

Пациентам с пневмонией следует вводить антимикробные препараты. При сепсисе — гидрокортизон.

Симптоматическое лечение инфекции 2019-nCoV

прием жаропонижающих средств (при температуре выше 38–38,5 °C);
обильное питьё (2,5–3,5 л в сутки и более);
купирование ринита (в основном промывание носа солевыми растворами);
терапия бронхита (прием муколитических и бронхолитических средств).

Профилактика инфекции 2019-nCoV

ношение маски при контакте с больными (не обычной марлевой, а специальной с зажимом для носа, например);
ношение специальных очков при контакте с больными;
мытье рук;
тщательное мытье овощей и фруктов перед употреблением.

Доктор Комаровский о коронавирусе 2019-nCoV (31.01.2020)

Видео 1. В этом ролике Евгений Комаровский рассказывает о статистике заболеваемости, новой больнице в Китае, профилактике инфекции и многом другом. Как всегда, кратко, чётко и метко.

Обзор

Межвидовые контакты приводят к зоонозам

коллаж автора статьи (изображения из открытых источников)

Автор

Редакторы

Генеральный партнер конкурса — ежегодная биотехнологическая конференция BiotechClub, организованная международной инновационной биотехнологической компанией BIOCAD.

Спонсор конкурса — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.

Надо признаться: мы не знаем, сколько вирусов существует в природе. Сейчас известно 6590 видов этих облигатных внутриклеточных паразитов. Но, по некоторым осторожным оценкам, только среди млекопитающих могут циркулировать сотни тысяч пока не описанных видов вирусов [1]. Отмечу, что разнообразие живого мира, мягко говоря, не ограничивается одним классом позвоночных животных. Безусловно, неизвестные вирусы способны вызывать заболевания человека. Самое грустное в том, что даже при наличии известной геномной последовательности (а чаще всего сиквенса нет — объект-то неизвестный!) невозможно сказать, насколько опасен тот или иной вирус. Таким образом, неизвестно даже примерное число вирусов, потенциально способных приводить к эпидемиям или пандемиям.

Чем чаще и тяжелее протекает инфекция, тем больше ресурсов вкладывают в изучение аспектов взаимодействия патогена с организмом человека. Из понимания этих деталей возникают идеи для разработки лекарств. Сейчас эффективно и специфично можно вылечить или предотвратить примерно 20 вирусных заболеваний, от которых погибало или погибает много людей (например полиомиелит и бешенство). Но наше знание даже, казалось бы, хорошо изученных объектов весьма обрывочно. Например, десятки, если не сотни, научных групп много лет активно изучают вирус полиомиелита. Структуру генома и вирусные белки описали десятилетия назад. А в 2019 году внезапно нашли еще один белок, облегчающий распространение вируса в клетках кишечного эпителия [2].

Сейчас активно разрабатывают методы специфической терапии еще примерно 20 болезней, которые вызывают вирусы (например ВИЧ или SARS-CoV-2). Но это лишь верхушка айсберга: около 200 других вирусов (например лиссавирус Иркут [3] или тоготовирус Бурбон [4]) приводят к заболеваниям человека разной степени тяжести. Про них по большей части можно сказать только то, что:

нуклеотидная последовательность известна;
это опасно.

Более того, есть страшная статистика. Когда человек умирает от вирусного энцефалита (воспаления головного мозга, вызванного вирусной инфекцией), в 60% случаев конкретный возбудитель заболевания остается неизвестным [5].

Возможность межвидовой передачи вирусов зависит от интенсивности контактов между разными животными [6]. Например, число контактов между людьми и летучими мышами считается небольшим: летучих мышей, как правило, не содержат в качестве домашних животных и не разводят для употребления в пищу. Тем не менее в некоторых регионах мира этих животных едят. В рационе почти половины жителей деревень на юге Камеруна присутствуют летучие мыши [7]. Летучие мыши этого региона — естественные резервуары филовирусов и хенипавирусов, вызывающих такие опасные заболевания, как лихорадка Эбола [8] и инфекция Нипах [9]. Таким образом, прямая передача вируса от летучих мышей к людям возможна, что периодически и происходит в разных уголках земного шара.

Возможность распространения патогена зависит от многих факторов. Например, вирус бешенства передается при ослюнении раневой поверхности. Такой способ делает возможным циркуляцию бешенства среди лисиц [15]. Но заражение человека бешенством от другого человека в литературе не описано — у людей в норме не принято кусать друг друга. По этой причине бешенство было и будет оставаться классическим примером зооноза для людей. Отмечу, что эта болезнь не всегда циркулировала в популяции плотоядных животных.

Какие бывают коронавирусы и все ли они опасны для человека?

Cемейство Coronaviridae включает в себя два подсемейства. Подсемейство Letovirinae состоит из единственного вида Microhyla letovirus 1, недавно обнаруженного в лягушках [17]. Подсемейство Orthocoronavirinae состоит из четырех родов: Alphacoronavirus (19 видов), Betacoronavirus (14 видов), Deltacoronavirus (7 видов), Gammacoronavirus (5 видов) (рис. 1). До введения греческих букв в качестве приставок (альфа-, бета-, гамма-) рода называли классификационными группами номер 1, 2 и 3 соответственно [18]. После пересмотра номенклатурных деталей описали четвертый род вирусов, который по аналогии назвали дельтакоронавирусами. Коронавирусы могут поражать разных позвоночных животных (куриц, индеек, собак, свиней, дельфинов, китов, грызунов, летучих мышей, верблюдов и других).

Рисунок 1. Филогенетические взаимоотношения избранных представителей подсемейства Orthocoronavirinae. Названия вирусов, описанных у человека, выделены жирным шрифтом.

Неизвестно, какие из коронавирусов потенциально способны распространиться в нашей популяции, а какие — нет. Более того, непонятна даже доля уже обнаруженных коронавирусов: тут можно предположить любое значение в диапазоне между 0 и 100 процентами. При этом даже родственные коронавирусы могут распространяться между людьми с разной эффективностью. Например, SARS-CoV и SARS-CoV-2 принадлежат к одному виду коронавирусов [19]. SARS-CoV — это аббревиатура от Severe Acute Respiratory Syndrome CоronaVirus, то есть вызывающий тяжелый острый респираторный синдром коронвирус (ТОРС-КоВ). После вспышки атипичной пневмонии 2002–2004 годов у диких животных обнаружили сотни вирусов, которые, согласно филогенетическому анализу, принадлежали к этому же виду. Совокупность таких патогенов обозначили как родственные SARS-CoV. К февралю 2020 года стало понятно, что ранее неизвестный представитель SARS-related coronavirus вызывает человеческую респираторную инфекцию. Всемирная организация здравоохранения и международный комитет по таксономии вирусов предложили назвать коронавирусную инфекцию, начавшуюся в 2019 году, аббревиатурой COVID-19 (Coronavirus disease 2019), а возбудителя болезни — SARS-CoV-2 соответственно. Два человеческих SARS-коронавируса (то есть два варианта одного вида) приводят к разным заболеваниям. В летучих мышах циркулируют другие представители этого вида, случаи заражения человека которыми пока не описали. Пандемический потенциал этих вызывающих SARS коронавирусов неясен, но вызывает серьезные опасения. Сейчас известно, что люди заражались коронавирусами животных как минимум семь раз.

Естественным резервуаром предков бетакоронавирусов HKU1 и OC43 были грызуны, а предков альфакоронавирусов NL63 и 229E — летучие мыши (рис. 2) [32]. Промежуточными хозяевами OC43 считаются коровы, а 229E — альпаки [25]. Такие выводы получают при сравнении нуклеотидных последовательностей патогенов. Практически идентичные последовательности геномов вирусов, выделенных из разных видов животных, показывают недавнюю межвидовую передачу вируса. Отсутствие же очень похожих последовательностей вирусов в разных видах говорит лишь о незнании реального распространения патогена в окружающей среде.

Рисунок 2. Летучие мыши — это естественные резервуары NL63, 299E, SARS-CoV, MERS-CoV, SARS-CoV-2, а грызуны — естественные резервуары HKU1 и OC43. Коровы, альпаки, циветы и верблюды — промежуточные хозяева OC43, 229E, SARS-CoV и MERS-CoV соответственно. Промежуточные хозяева HKU1, NL63 и SARS-CoV-2 неизвестны из-за неполноты знаний экологии коронавирусов.

рисунок автора статьи

В XXI веке произошло три случая заражения человека коронавирусами животных, в результате которых инфекция начала циркулировать в нашей популяции. Все три вируса относятся к бетакоронавирусам.

SARS-CoV

В 2002–2004 годах в Китае случилась вспышка атипичной пневмонии. Это заболевание назвали SARS. Эпидемия началась в ноябре 2002 года в южной провинции Гуандун, откуда быстро распространилась на соседние территории. Последний случай первой вспышки SARS зафиксировали в июне 2003-го. Всего заболело примерно 8000 человек, 9% погибло [33]. Следует отметить, что в конце 2003 года, спустя полгода после завершения эпидемии, в Китае произошли новые заражения SARS [33]. Вторую вспышку быстро локализовали, заболели всего четыре человека. Природным резервуаром SARS-CoV оказались летучие мыши. От летучих мышей заразились циветы — промежуточные хозяева коронавирусной инфекции, через контакт с которыми SARS-CoV попал в человеческую популяцию [32].

MERS-CoV

Второй случай возникновения способного к передаче от человека к человеку коронавируса произошел на Аравийском полуострове. Инфекцию назвали MERS, то есть Middle East Respiratory Syndrome, или ближневосточный респираторный синдром. Эту болезнь вызывает коронавирус MERS-CoV. Конкретное время начала эпидемии остается загадкой: называют сроки от ноября 2009 года до апреля 2012 года [34]. Всего, по данным ВОЗ, на 31 января 2020 года были лабораторно подтверждены 2506 случаев в 27 странах. Максимальное число заражений произошло в 2013–2015 годах, однако эпидемия продолжается до сих пор. Заболевание протекает как бессимптомно, так и с развитием тяжелой пневмонии, септическим шоком и полиорганной недостаточностью, что приводит к смерти примерно в 36% случаев [35]. Естественным резервуаром предковых форм MERS-CoV оказались летучие мыши, а промежуточными хозяевами — верблюды. Антитела к MERS-CoV у верблюдов обнаружили в архивном биологическом материале, собранном в 1983 году. Это значит, что не позднее 1983 года вирус попал в популяцию верблюдов, которые стали промежуточными хозяевами [32]. Заражение человека от верблюда вирусом MERS-CoV происходило много раз, то есть MERS продолжает оставаться инфекцией зоологического происхождения (зоонозом). Передача вируса от человека к человеку тоже возможна, но считается недостаточно эффективной для развития пандемии [35]. Тем не менее при нарушении эпидемиологических норм возможно успешное распространение MERS-CoV в человеческой популяции. Например, в 2015 году гражданин Южной Кореи путешествовал по странам Аравийского полуострова. После возвращения домой у пациента поднялась температура и появился кашель. Больной посетил три больницы, где находился в переполненных помещениях, ожидая своей очереди к врачу [36]. Всего в результате единственного завоза MERS-CoV в Южную Корею заболели 186 человек, 38 из них погибли. Эпидемия продлилась два месяца. Вспышку удалось локализовать за счет составления общей сети распространения инфекции, выявления возможных контактов и последующего карантина двух десятков тысяч человек [37].

SARS-CoV-2

Согласно филогенетическому анализу, SARS-CoV-2 попал в человеческую популяцию в конце ноября — начале декабря 2019 года [38], [39]. Судя по всему, это было единичное случайное событие. SARS-CoV-2 вызывает COVID-19 [40]. SARS-коронавирусы чаще всего циркулируют в летучих мышах, которые являются естественными резервуарами этих патогенов. Пандемический потенциал других SARS-коронавирусов неясен, но вызывает серьезные опасения.

Филогенетически ближайший к SARS-CoV-2 коронавирус RaTG13 обнаружили у летучей мыши в китайской провинции Юннань [41]. Число идентичных нуклеотидов между геномами этих двух вирусов составляет приблизительно 96%. Четыре процента различий — это довольно много. Последний общий предок SARS-CoV-2 и RaTG13 существовал десятки лет назад: за один год в геноме возникает примерно 0,08% мутаций. Некоторые участки поверхностного белка SARS-CoV-2 больше похожи на соответствующие регионы коронавируса, выделенного из панголинов [39]. Это говорит лишь о том, что сейчас не известны практически идентичные SARS-CoV-2 последовательности геномов вирусов, выделенных не из человека. Значит, промежуточный хозяин SARS-CoV-2, от которого заразился нулевой пациент, пока неизвестен. Отметим, что геномы коронавирусов, выделенных из цивет и верблюдов, практически идентичны геномам SARS-CoV и MERS-CoV соответственно. В результате промежуточный хозяин двух предыдущих человеческих коронавирусов был быстро определен. Есть надежда, что секвенирование вирома животных того региона, где началась пандемия, покажет промежуточного хозяина SARS-CoV-2 [39].

По разным оценкам, в результате предыдущей пандемии (гриппа в 2009 году) погибли десятки [42] или сотни [43] тысяч человек. А от все еще продолжающейся пандемии COVID-19 по данным на июль 2020 года умерли сотни тысяч пациентов. К сожалению, пока не наступило то время, когда можно было бы оценить итоговый урон, нанесенный человечеству этой коронавирусной инфекцией. В текущей ситуации больше всего пугает неизвестность нового патогена. Аспекты взаимодействия SARS-CoV-2 с хозяином на молекулярном, клеточном, тканевом, организменном и популяционном уровнях остаются предметом активного изучения, которое, по сути, началось лишь несколько месяцев назад. Очень многие детали неясны. Например, NL63 можно повторно обнаружить в пациенте спустя несколько месяцев после первого выздоровления [44]. Непонятно, насколько подобная особенность характерна для других человеческих коронавирусов. Другая деталь — существует феномен антитело-зависимого усиления (antibody-dependent enhancement, ADE) инфекции, при котором болезнь протекает тяжелее, если в организме уже есть антитела к возбудителю. Эту особенность наблюдали для вирусов Эбола, Зика, Денге, SARS-CoV [45]. Роль ADE в патогенезе COVID-19 сейчас активно изучается. Кроме того, для HKU1 и OC43 показана сезонность в распространении инфекции [46]. Но для SARS-CoV-2 сейчас отсутствует понимание вклада этого важнейшего фактора, прошло слишком мало времени. Для ответа на эти и многие другие вопросы потребуются годы кропотливой работы тысяч исследователей. Но, несмотря на то, что очень многого мы пока не знаем, некоторые факты уже известны. Например, концентрация SARS-CoV-2 при COVID-19 в верхних дыхательных путях на несколько порядков выше, чем у SARS-CoV при SARS [47]. Значит, SARS-CoV-2 эффективнее реплицируется в глотке, что приводит к более интенсивному распространению респираторной инфекции.

Заключение

Читайте также: