Эпидемиологи рассказали, чего ждать от коронавируса COVID-19

Ученые, медицинские работники и правительства по всему миру работают над тем, чтобы понять, как распространяется новое респираторное заболевание, разрушающее провинцию Хубэй, и насколько оно может быть опасным для остального мира. Частью этих усилий является эпидемиология: изучение того, как инфекции распространяются среди населения и как их контролировать.

Пытаясь понять принцип распространения болезней, эпидемиология включает в себя все – от географии до сложной математики. Вот несколько основных эпидемиологических концепций, способных помочь нам преодолеть панику, дезинформацию и фобии, которые обычно приводят к разговорам о вновь возникающей болезни.

Одной из величин, которую ученые используют для измерения распространения болезни среди населения, является «базовое число размножения», также известное как R0. Это число говорит нам о том, сколько человек в среднем заразит каждый зараженный. И хотя это не сообщает нам, насколько смертельной является эпидемия, R0 является показателем того, насколько заразна новая болезнь, и помогает направлять стратегии борьбы с эпидемиями, осуществляемые правительствами и организациями здравоохранения.

Если R0 меньше 1 – заболевание, как правило, утихает: у каждого инфицированного человека есть небольшая вероятность передачи инфекции даже одному дополнительному человеку. R0 больше 1 означает, что в среднем каждый больной заражает по крайней мере еще одного человека, который затем может заражать других, пока болезнь не распространится среди населения. Например, типичный сезонный штамм гриппа имеет R0 около 1,2, что означает, что на каждые пять инфицированных людей заболевание в среднем распространяется на шесть новых людей, которые передают его другим.

Корь является чемпионом в этом отношении. Ее R0 обычно указывается между 12 и 18, что означает, что каждый человек с корью заражает от 12 до 18 новых людей в непривитой популяции. В эпоху, предшествующую широко распространенной вакцинации, корь могла легко привести к инфицированию всей школы. 

Вакцинируйте своих детей!

Коллективный иммунитет также зависит от R0. Чем больше населения защищено от болезней, тем меньше людей могут заразиться. Если иммунитет достигает критического уровня в результате вакцинации, эпидемия не развивается. 

Но важно помнить, что R0 является статистической оценкой того, как заболевание распространяется в конкретной популяции, если его не контролировать. SARS и MERS, эпидемии которых возникали в предыдущие годы, имеют более высокие значения R0 (между 2 и 5), чем сезонный грипп, но никогда не распространяются достаточно широко, чтобы стать всемирными пандемиями. С другой стороны, грипп всегда широко распространен, несмотря на относительно небольшое базовое число случаев размножения: по оценкам Центров США по контролю заболеваний (CDC), от 3 до 11 процентов населения США заболевают гриппом каждый год.

Но вернемся к коронавирусу, теперь известному как COVID-19. Поскольку это заболевание является сравнительно новым для медицины, исследователи все еще собирают данные, необходимые для расчета R0 в режиме реального времени. По состоянию на 19 февраля 2020 года, согласно оценкам, его R0 выше 1,4, но ниже 4, что находится в пределах диапазона других коронавирусов, таких как SARS. 

Другим важным показателем для понимания болезней является «коэффициент летальности», или CFR: какой процент людей, у которых есть заболевание, умирает от него? С одной стороны, есть такая болезнь, как бешенство, смертность от которой при отсутствии лечения составляет 99%. С другой стороны, простуда, которая имеет относительно высокое R0, но почти никогда не приводит к смертельному исходу (за исключением людей с ослабленным иммунитетом). Сезонный грипп имеет низкий CFR, однако ежегодно им заболевает немалое количество людей.

Точно так же корь чрезвычайно заразна, но редко приводит к смертельному исходу (хотя ее негативное воздействие на иммунную систему может сделать жертв восприимчивыми к другим опасным для жизни заболеваниям). Оспа была менее заразной (с R0 от 5 до 7), но ее CFR (примерно 30%) сделал ее настоящим бедствием человечества. Вакцины против оспы достигли коллективного иммунитета и полностью уничтожили болезнь к 1980 году.

CFR для вновь возникшего вируса, такого как COVID-19, очень трудно точно оценить – просто потому, что все вовлеченные числа относительно малы. По предварительным подсчетам от 8 февраля 2020 года, CFR составляет около 1,4 процента, то есть из 1000 инфицированных людей около 14 умрут, хотя это основано только на случаях из-за пределов Китая, поскольку данные правительства этой страны были ненадежными. Показатели, вероятно, будут корректироваться в течение следующих недель и месяцев, но CFR для COVID-19, по-видимому, ниже, чем для SARS и MERS. 

Чего не знают эпидемиологи

Эпидемиология – это игра «если». Показатели летальности, базовые показатели воспроизводства и другие величины получены из реальных данных с использованием математических моделей заболевания. Поскольку инфекции зависят от сложного набора данных, в том числе от погодных условий и поездок в отпуск, две вспышки одного и того же вируса могут привести к разным эпидемиям. Вот почему R0 обычно задается в виде диапазона чисел.

В то же время эпидемиология демистифицирует болезнь и определяет, как мы с ней справляемся. Она моделирует, как болезни переходят от страны к стране в нашу взаимосвязанную эпоху. 

И, наконец, эпидемиология позволяет нам сравнивать COVID-19 с другими эпидемиями, чтобы информировать о том, насколько он опасен в настоящее время и как широко он способен распространиться, если правительства не справятся с этим должным образом. Мы, возможно, еще не знаем все о COVID-19, но знание эпидемиологии помогает нам понять, что нужно сделать, чтобы победить его.