Известный ученый выступил с онлайн-лекцией перед участниками Форума юных исcледователей в Кольцово.

Сергей Нетесов (справа). OpenBio-2020.

Ученый из наукограда Кольцово Сергей Нетесов, д.б.н., член-корреспондент РАН, завлабораторией биотехнологии и вирусологии ФЕН НГУ охотно откликнулся на приглашение организаторов Форума юных исследователей в Кольцово в рамках OpenBio-2020. Он выступил с онлайн-лекцией «Современное состояние знаний о SARS-CoV-2» и ответил на многочисленные вопросы школьников.

Сергей Нетесов дал четыре основных определения вирусов, рассказал об истории открытия первых коронавирусов животных, хронологии открытия коронавирусов человека и их происхождении, результатах исследований по выявлению причин респираторных заболеваний.

Согласно исследованиям, которые проводились в штате Мичиган, риновирусы вышли на первое место (34%) по понятным причинам—это вирусы, которые вызывают обычную легкую простуду с насморком. Насчет этих вирусов есть поговорка «Леченный насморк проходит за семь дней, нелеченный—за неделю».

Следующие—коронавирусы (14%). Это неожиданно, все считали, что это будут вирусы гриппа. Но дело в том, что вирусы гриппа—это единственная респираторная инфекция, против которой есть вакцина. Как раз в предыдущие 2000-2001 годы там люди активно прививались против гриппа и в результате процент был небольшой (9%).

Далее—парагрипп (4%) и респираторно-синцитиальный вирус (4%), аденовирусы (2%), бактерии (8%) и другие возбудители—грибки и микобактерии (1%). Наконец, неизвестные инфекции (23%). Неизвестные, потому что надо честно признаться—мы еще не все причины инфекционных заболеваний знаем. Но даже за последние 30 лет мы узнали половину этих возбудителей, до этого широко не известных (те же самые вирусы парагриппа, коронавирусы), хотя человека эти вирусы поражают давно. В середине 2000-х годов были идентифицированы метапневмовирусы и выяснилось, что они вызывают примерно 12% респираторных инфекций и есть процент неизвестных инфекций можно уменьшить наполовину. То есть, мы сейчас знаем примерно 90% всех возбудителей респираторных заболеваний.

Каких животных поражает коронавирус?

Коронавирус поражает свиней, лошадей, собак и кошек, разных видом мышей, в том числе летучих, крыс, сурков, норок, дикообразов, ежей, муравьедов и панголинов. Очень много разных видов птиц и некоторые виды морских млекопитающих, например, китов-белух. И очень много других животных.

Динамика развития эпидемии

На графике— ежедневные зарегистрированные случаи инфекции, на котором видно, что число случаев в день сейчас достигло практически полумиллиона. А ведь регистрируются далеко не все, только те, с которыми человек идет к врачу и его диагностируют. Эта эпидемия продолжается и развивается. Пока конца ей, по крайней мере по графику, мы не видим.

По данным графика в России совершенно четко видно, что у нас идет вторая волна этой инфекции. Число ежедневных случаев составляет примерно 18 тысяч. Правда, кривая все-таки имеет тенденцию к закруглению. Очень хорошо, если она все-таки начнет закругляться, потому что до недавнего времени такого закругления просто даже не намечалось.

Тем не менее, мы видим, что сам размер второй волны по ежедневной заболеваемости уже в полтора раза превысил первую волну. Сейчас очень большая напряженность идет с наличием коек для лечения тяжелых больных.
Оценка эпидемии

Было много всяких публикаций не очень грамотных людей в СМИ, которые говорили, что эпидемия гриппа 2009-2011 годов—то была эпидемия, а эта—ерунда. Да, если мы посмотрим по общему числу заболевших, то тогда переболело от 700 млн до 1,5 млрд , человек, а сейчас 44 млн. Но дело в том, что прошло всего девять месяцев и мы видим, что эпидемия развивается, и в день по полмиллиона человек. Если так дальше будет идти хотя бы до Нового года, то прибавится 15 млн. Это очень много.

По числу заболеваний коронавирус сильно отстает от вируса гриппа, но по смертности коронавирус уже в два раза превзошел, смертность от гриппа была намного меньше. Получается, что летальность от коронавируса как минимум в десять раз больше, чем от пандемического гриппа, причем довольно жесткого. Это заболевание уже принесло гораздо больший урон человечеству, чем та трехлетняя эпидемия гриппа. Все заявления о том, что коронавирус не опаснее гриппа—проявление невежества.

Сравнительная летальность от некоторых вирусных заболеваний

Летальность обозначает процент людей от числа зараженных, которые умирают. Летальность от сезонного гриппа обычно менее 0,01% ( у пожилых людей может доходить до 2%). От вируса атипичной пневмонии 2003 года (SARS) смертность была в районе 10%, а от вируса ближневосточного респираторного синдрома (MERS) самая большая смертность 34%. От «свиного» гриппа 2009-2010 годов смертность была немного больше, чем от обычного гриппа и доходила до 0,3%.

От нынешнего коронавируса смертность весьма приличная и составляет 3%. Правда методы лечения совершенствуются и эта цифра постепенно падает с ходом эпидемии—в начале было 6%.

Для каких возрастов людей наиболее опасен коронавирус?

По данным, собранным из самых разных стран, у молодых людей, особенно без хронических заболеваний и других осложняющих факторов, смертность чуть выше, чем от обычного гриппа. И то потом выясняется, что у них были проблемы либо с иммунной системой либо хронические болезни.

Начиная с 60 лет смертность начинает резко возрастать и к возрастам старше 80 лет она достигает в среднем 30%. Эта смертность выше, чем была когда-то от вируса натуральной оспы. Этот вирус в первую очередь бьет по пожилым людям и еще по некоторым категориям.

Факторы, влияющие на тяжесть заболевания и риски смертельных исходов

В число факторов с большей вероятностью протекания болезни в тяжелой форме входят, кроме пожилого возраста: повышенный вес тела, особенно при ожирении с индексом массы тела больше 30, диабет I или II типа, хронические заболевания легких, включая астму, серьезные сердечно-сосудистые заболевания, гипертонию и хронические заболевания почек и печени.

Диагностика SARS-CoV-2

Вы знаете, что ПЦР-диагностику сделали довольно быстро, но вообще это заболевание можно диагностировать по специфическим компонентам вирусов. РНК и вирус-специфические белки— это те специфические объекты, по которым можно делать диагностику. Липиды, которые входят в состав вируса, происходят из той клетки, где вирус размножался, поэтому по ним его диагностировать не имеет никакого смысла.

Острое заболевание можно тестировать по выявлению РНК или по выявлению белков—S-белка или N-белка. Этих белков довольно мало в крови и нет механизма их амплификации, каковой есть в случае РНК. Их можно выявить только когда есть острая фаза. Они определяются не мазком как ПЦР-проба, а путем анализа крови.

Можно также выявлять заболевание COVID-19 по появлению антител класса IgM после седьмого дня. Выявление возможно только до 20-30 дней инфекции, потому что антитела класса IgM быстро начинают убывать.

А вот прошедшее заболевание можно выявить по наличию антител класса IgG. Но есть тест-системы не очень специфичные и они могут давать положительный результат, если человек недавно болел одним из четырех обычных бета-коронавирусов.

Тест-системы

В России зарегистрировано более 150 тест-систем. Из них на 1 сентября против антител было 126 тест-систем, 31—на вирусную РНК. Были еще экспресс-тесты на антитела и РНК.

У всех экспресс-тестов чувствительность намного ниже, чем у обычных, поэтому из надо применять, когда они действительно необходимы. Например, в аэропорту надо отсеять человека с температурой.

У этих тест-систем разная специфичность и разная чувствительность. Когда выбираете самую дешевую, считайте, что выбираете самую плохую. Хорошая тест-система должна стоить тех денег, которых она заслуживает.

Диагностика по антителам

Самые первые диагностические системы были основаны на выявлении антител к N-белку (нуклеопротеину). Это белок негликозилирован в организме хозяина, его можно нарабатывать бактериями генно-инженерным продуцентом и выделять его очень легко.

Но если мы хотим определить действительно нейтрализующий иммунитет, мы должны определять эти антитела к S-белку, это тоже массовый белок этого вируса.

Антитела на N-белок—это хороший показатель, он показывает, что организм с данным вирусом встречался. Но такие диагностики могут ловить не все антитела, которые выработаны на вирус.

Диагностика на S-белок более ценная, но сделать ее труднее. Его надо нарабатывать либо в клетках дрожжей, либо в клетках млекопитающих. Его надо хорошо чистить, а это намного труднее, чем очистить N-белок.

Только спустя несколько месяцев ведущие фирмы мира стали выпускать диагностикумы на антитела к S-белку. Кольцовская компания «Вектор-Бест» сейчас выпускает тест-системы на антитела как раз к S-белку. Это очень важно, потому что действительно измеряется самый важный компонент иммунитета в таком виде.

Вакцины

Есть очень хороший, довольно популярный отслеживающий сайт Coronavirus vaccine tracker—это один из разделов газеты NY Times. Он на английском языке, информация о всех ведущих разработках в части вакцин от коронавируса обновляется раз в три-четыре дня.

На 27 октября в фазе доклинических исследований (то есть, на животных) разрабатывались 88 кандидатных вакцин. 48 вакцин— на разных стадиях клинических исследований. На фазе 1—34, фаза 2—14, фаза 3—11,  для ограниченного использования разрешены шесть вакцин в мире и ни одной вакцины пока не утверждено для широкого применения. Только что разрешена к ограниченному использованию вакцина ГНЦ ВБ «Вектор».

Пока нет вакцин с доказанной эффективностью и защитой от инфекции. Первые данные могут появиться не ранее конца ноября 2020 года, потому что в клинических испытаниях третьей фазы проверяются именно защитные эффекты и нужно иметь данные сравнения.

Наиболее перспективными вакцинами мне кажутся вакцины на основе аденовирусных векторов или других векторов. Другие кандидатные вакцины тоже перспективны, хотя иммунный ответ на них будет, вероятно, послабее. Но все равно, все решат только результаты испытаний третьей фазы, после оценки их защитного эффекта.

Эпидемиологические характеристики SARS-CoV-2

Есть такой показатель— основное репродуктивное число. Он означает скольки в среднем людям один инфицированный человек передает эту инфекцию. Здесь один человек передает инфекцию от трех до пяти людей и это очень много. У вируса гриппа это число не превышает 1,4 и все равно он вызывает эпидемию. Конечно, очень трудно такую эпидемию останавливать.

Лидером среди вирусных инфекция является корь— для нее репродуктивное число сотавляет 12. Поэтому эпидемия кори возникает очень быстро, особенно в последние годы, когда часть людей почему-то не хочет вакцинироваться и вакцинировать своих детей.

Средний инкубационный период SARS-CoV-2—5,7 дня. Бессимптомность без выделения вируса— до двух недель. Более того, инфицированный человек может начать выделять вирус за два дня до появления симптомов. Два последних обстоятельства очень сильно способствуют распространению эпидемии.

Средства и методы терапии

Успехи пока очень небольшие. Основное лечение— симптоматическое. У человека начинается цитокиновый шторм—просканировали несколько десятков препаратов и выяснили, что наиболее эффективен «Дексометазон», очень известный старый препарат. Но его вредно применять людям со слабой и средней степенью тяжести заболевания, заболевание тогда наоборот утяжеляется. У тяжелых больных идет гиперреакция иммунной системы человека на возбудитель. Применять его можно только по нащзанчению врача, иначе больного средней тяжести можно «загнать» в тяжелое состояние.

Массово применятся режим пребывания больных в положении лежа на животе, что облегчает удаление мокроты из легких. Широко применяются искусственная вентиляция легких и кислородные маски с подушками для поддержания критических больных.

Эффективность показали антитромболитические препараты, поскольку выявлено, что одним из поражающих факторов является образование тромбов. Применять эти препараты бесконтрольно нельзя, иначе можно вызвать кровотечение, только по назначению врача в случае угрожающих анализов крови.

Мифы и предрассудки

Этот вирус не переносится насекомыми. Для этого вирусы должны были бы уметь размножаться в их слюнных железах.
Сети 5G не имеют никакого отношения к распространению коронавирусов. И не будут иметь, поскольку это совершенно разные структуры и объекты.
Употребление внутрь спиртов, другого алкоголя или наркотиков не спасает от коронавирусов.
Солнце и загар не защищают от коронавирусов.
Морозная погода не защитит от коронавирусов. Наоборот, их выживаемость в холоде выше, чем в жаркую погоду.
Облучение тела ультрафиолетом не спасает от коронавирусов. Правда, летний ультрафиолет быстрее инактивирует вирус на различных поверхностях, которых касаются люди.
Поедание острого перца и чеснока не защищает от коронавирусов.
Нельзя использовать дезинфектанты любых типов, которые предназначены для обработки поверхностей.

Очки и заражаемость SARS-CoV-2

Доказано, что люди в очках заражаются в пять раз реже. Имеются в виду только очки, не контактные линзы. Заражение происходит через слизистую глаз, когда вирус от чихания, кашля, разговора попадает на слизистую. Лучше всего защищают широкие очки. Не стоит протирать глаза руками.

Эффективность масок

Было высказано очень много «авторитетных» мнений людей, которые не являются специалистами о том, что маски не эффективны. Выяснилось, что люди в масках заражались, как правило, то родственников и близких, с которыми они общались без масок.

Кроме того, люди носят маски, не закрывая нос и считают, что они «носят маску». Но если вы нос не защищаете, это все равно, что у вас маски нет.

Почему надо носить маски всем и особенно пожилым? Смертность от COVID-19 людей после 75 лет—25-30%. До 90% инфицированных людей не имеют симптоматику или имеют очень слабую и к врачу не обращаются, считают себя «некоронавирусными» и ходят без масок. Они очень сильно распространяют вирусы. Есть зафиксированные данные, что в США во время сеанса хорового пения один человек за полтора часа заразил 52 человека.

Эффективность обычных масок невелика, около 80%. Но они уменьшают получаемую дозу в 100-1000 раз, а это дает организму гораздо большее время на иммунную реакцию.

Некоторые говорят, что «маска вирус не задерживает, вирус 100 нанометров всего представляет из себя». Дело в том, что эти 100 нанометров не летают в воздухе, у вируса нет крыльев. Вирус летает в микрокаплях от нашего дыхания, а их средний размер больше одного микрона, и эти частицы маска задерживает. Поэтому надо их носить.

Фото: пресс-служба OpenBio-2020.