Глава из книжки полуторалетней давности
О постоянной неготовности человечества к пандемиям и ее причинах, а также о перспективах борьбы с COVID-19 — параметрах математических моделей развития эпидемии и следующих из них выводах.
// elementy.ru
О зыбкости знания
Казалось бы, за столько лет можно было миллион раз проверить, помогают ли маски остановить распространение респираторных инфекций. На самом деле провести убедительное исследование очень сложно. Начать с того, что все масочные эксперименты по определению неослепленные — то есть участники и зачастую ученые исходно знают, кто носил маску, а кто нет (как мы уже обсуждали, ослепление — один из нескольких важнейших критериев, которые позволяют признать выводы исследования правомерными). Но даже без этой претензии данные, полученные в таких работах, остаются весьма сомнительными, потому что практически все они получены методом опроса. Обычный дизайн масочного эксперимента таков: ученые набирают две группы добровольцев, одна из которых носит маску, другая нет. Через некоторое время исследователи сравнивают число заболевших в обеих группах. И тут сразу возникает вопрос: а откуда мы знаем, что люди из экспериментальной группы действительно носили маску? Чаще всего ученые полагаются просто на слова. Иногда просят испытуемых вести дневник, отмечая, как долго они носили маску сегодня. Совсем редко исследователи звонят участникам и спрашивают, что там у нас с масочкой.
Понятно, что с такой методологией доверять собранной информации трудно: кто-то из участников мог забыть про маску и соврать, чтобы не огорчать ученых, кто-то носил, но не помнит, как часто и где. Один испытуемый дисциплинированно заполняет дневник каждый вечер, а другой (точнее, другие: пользуясь правом автора книги про силу воли и самоконтроль[356], предположу, что такие люди составляют изрядную часть ото всех испытуемых) судорожно записывают туда что-то в последний день эксперимента. Опрос — самый ненадежный метод получать информацию о чем-либо, но, к сожалению, именно он чаще всего используется в популяционных исследованиях. Потому что снабдить несколько десятков (а в идеале — сотен) человек каким-нибудь умным гаджетом, который будет постоянно следить за ними и четко фиксировать все действия, — чрезвычайно дорогое удовольствие. Да и вопрос сохранения личных данных нынче актуален как никогда.
В конце марта, когда уже было ясно, что коронавирус становится глобальной проблемой, группа специалистов по доказательной медицине проанализировала все релевантные статьи, в которых изучалась эффективность масок. Авторы пришли к неутешительному выводу: на сегодня нет убедительных данных, которые бы доказывали, что маски снижают вероятность подцепить какой-нибудь вирус. Причем нет их ни для обычных людей, ни для медиков. Точно так же нет подтверждений эффективности знаменитых респираторов N95, которые предприимчивые интернет-торговцы за бешеные деньги продавали особо тревожным гражданам на заре коронавируса[357].
Но в эту эпидемию знания и представления о том, что правильно, меняются почти так же быстро, как распространяется вирус. И уже в конце июня в медицинском журнале The Lancet вышла еще одна статья на тему масок, на этот раз с анализом данных прицельно по COVID-19[358]. Ее авторы пришли ровно к противоположному выводу: маски помогают, причем чем выше степень защиты, тем маска эффективнее. А лучше всего предотвращают заражение респираторы N95. Впрочем, авторы честно пишут, что качество доказательств довольно низкое.
Наконец, в журнала NEJM в разделе писем в начале сентября была опубликована забавная гипотеза[359]. Ее авторы полагают, что маски, которые, как часто замечают противники их ношения, задерживают не все вирусные частицы, именно по этой причине работают как мини-прививки. То есть те, кто все же получают SARS-CoV-2 через маску, получают его в сильно меньших количествах, чем если бы они общались с зараженным вообще без защиты. И с таким маленьким количеством вируса организм успешно справляется, вырабатывая иммунный ответ. Такой метод называется вариоляция (экспозиция к небольшому количеству вируса), и, собственно, он и лежит в основе вакцинации (мы уже говорили об этом в главе «Где вакцина?»). Вариоляция per se использовалась во времена натуральной оспы, когда детям вцарапывали в кожу гной из оспенных пустул заболевших. Часто срабатывало, но иногда дети заражались «по-настоящему». Гипотеза выглядит возможно правдоподобной, осталось только придумать, как ее проверить, учитывая низкую достоверность масочных экспериментов.
Однако уже в середине весны концепция поменялась. Постепенно накапливались доказательства в пользу того, что главные пути передачи COVID-19 — аэрозольный и воздушно-капельный, а значит, маски должны играть существенную роль в замедлении эпидемии[360], потому что они служат механическим барьером, задерживающим мелкие капельки с вирусными частицами (сам по себе вирус не распространяется, ему нужна транспортная среда). Причем, похоже, работают более или менее любые маски, в том числе многоразовые самодельные, а не только громоздкие FFP3: хороших данных у нас по-прежнему нет, но нет и оснований считать, что хлопок или обычная хирургическая маска почему-то не задерживают капельки. И если в Азии, травмированной SARS, MERS и пандемическими гриппами, маски поголовно начали носить еще при первых сообщениях из Китая о новой инфекции, Европа ввела обязательный масочный регламент только в середине весны, а Америка и вовсе летом, хотя CDC выпустила заявление, что маски, пожалуй, оказались полезнее, чем считалось, еще 3 апреля.
(Не) роковая стрижка
Смешное и одновременно возмутительное доказательство, что маски эффективны, в мае представили специалисты американских Центров по контролю заболеваемости (CDC). Они описали историю, произошедшую в одном из салонов красоты, где два стилиста-парикмахера продолжали работать с клиентами даже после того, как у них развились очень характерные респираторные симптомы. В общей сложности они обслужили 159 клиентов до того, как получили положительный результат теста на COVID-19. Все время, пока больные парикмахеры мыли, укладывали и стригли волосы, и они, и клиенты были в тканевых масках. Ни один из клиентов не заразился, хотя среднее время одного посещения заведомо превышало «критические» 15 минут[361].
Неопределенное расстояние
С доказательствами, какое расстояние можно считать безопасным, ситуация обстоит примерно так же, как с доказательством пользы масок: вроде бы все понимают, как оно должно быть, но достоверных данных нет. Все работы, в которых исследуются случаи заражения, ретроспективные — то есть сделаны на основе информации об уже произошедших инфицированиях. Поэтому точно выяснить, на каком расстоянии находились «донор» и «акцептор» вируса, за редким исключением, невозможно. Хотя в отдельных работах показано, что капельки с вирусными частицами могут, в зависимости от условий, разлетаться сильно дальше 1,5 м (в некоторых случаях они «финишировали» в 8 м от источника)[362], анализ данных о заражениях показывает, что критически опасной является дистанция меньше 1 м[363], а на расстоянии больше 2 м риск заражения уменьшается очень значительно. Тем не менее общепринятое правило про безопасную дистанцию в 1,5 или 2 м является упрощением[364]. Оно не учитывает множество нюансов от времени контакта и концентрации вирусных частиц в капельках, летящих от конкретного зараженного, до особенностей вентиляции в помещении и интенсивности дыхания «донора» — условно во время активных занятий спортом человек выдыхает намного интенсивнее, а значит, капельки разлетаются дальше. Еще больше диаметр разлета, например, при кашле.
А вот перчатки большинство экспертов считают избыточной мерой: достаточно просто мыть руки или обрабатывать их санитайзером, в котором не меньше 60 % спирта, когда вы приходите с улицы, перед едой и после посещения туалета. Кроме того, желательно без нужды не трогать лицо. Перчатки рекомендуется носить только медикам и тем, кто ухаживает за больными[365].
Первая работа3 посвящена так называемому дисперсионному параметру эпидемии k (не путать с дисперсией случайной величины из математики), он же параметр гомогенности. Эта характеристика отражает, насколько равномерно носители вируса заражают друг друга. Если каждый, кто подхватил некую заразу с R0 (базовое репродуктивное число, определяющее, сколько в среднем человек инфицирует один заболевший), скажем три человека, заражает ровно троих, дисперсионный параметр оценивается в единицу. Если же из десяти заразившихся девять не заражают никого (в предельном случае) или почти никого, а один — сразу 30 человек, то k=0,1. И при одном и том же R0 вероятность развития эпидемии в конкретной популяции в этих двух ситуациях будет очень сильно отличаться. Патогенам с маленьким дисперсионным параметром для обеспечения эволюционного успеха (то есть развития полноценной эпидемии) необходимо много носителей, причем распределенных по территории равномерно4. Если восприимчивых особей мало или они кучкуются небольшими группками, всерьез распространиться такому паразиту будет не очень просто.
Нынешний коронавирус отлично размножается в глотке и, вероятно, даже в ротовой полости, так что капельки с вирусными частицами легко добираются до слизистых потенциальных носителей, а заболевшие при этом ощущают себя вполне сносно: ездят в метро, ходят на работу и в клубы, катаются на горных лыжах, летая на курорты самолетами и пересаживаясь в заполненных людьми аэропортах. А так как сам вирус весьма приставучий, заражение происходит намного проще, чем в случае SARS. И тем не менее суперраспространители играют куда большую роль в продвижении вируса по планете, чем, например, для ветряной оспы, дисперсионный параметр k которой составляет внушительные 0,654.
Дисперсионный параметр COVID-19 точно не известен, но предварительно его оценивают в районе 0,4–0,45. Это хуже, чем для SARS, но лучше, чем для ветрянки. Расчеты показывают, что болезнь с R0=3 и k=0,1 можно задавить и не дать перерасти в полноценную эпидемию точечными мерами, когда половина всех усилий по контролю направлена на 20% самых заразных носителей. Для SARS-CoV-2, очевидно, потребуется больше усилий — скажем, изолировать 40% суперраспространителей (точно просчитать необходимое количество должны помочь соответствующие математические модели).
В распространение SARS-CoV-2 значительный вклад вносит аэрозольный путь передачи. Активные вирусные частицы сохраняются в мельчайших капельках биологических жидкостей, настолько легких, что они могут надолго зависать в воздухе, образуя невидимые облачка. Если человек продолжительное время стоит в этом облачке и вдыхает капельки с вирусом, в случае, когда концентрация патогена высока, на слизистые может попасть достаточно много вирусных частиц для заражения. Это тем более опасно, если SARS-CoV-2 может размножаться не только в клетках глотки, но и в слизистой носа. Но капельки, формирующие аэрозоль, разлетаются не очень далеко, да и крупных капель тем меньше, чем дальше вы от их источника. Так что, если между носителем вируса и другими людьми поддерживается дистанция, новые жертвы просто не попадают в заразное облачко. А когда на всех участниках процесса маски, риск подцепить вирус снижается до совсем незначительного уровня (вспомним историю из США о двух зараженных парикмахерах и их 159 незаразившихся клиентах). Кроме того, маски физически задерживают крупные капельки слюны или слизи из носа — например, если обладатель SARS-CoV-2 неожиданно чихнул прямо вам в лицо.
Хотя может быть парикмахеры просто оказались "некачественными распространителями" - строго говоря, трудно быть уверенными на основе только этого примера, что даже без масок не было бы примерно такой же картины.
Правильно организованный «тетрис» позволит избавить школы, сады и университеты от мучительного решения вопросов, как разместить всех детей, которые ходили в школу до коронавируса, на той же площади, но при этом сделать так, чтобы классы и комнаты были заполнены только на треть, уроки проходили не в три смены и учителя не умирали от перенапряжения прямо во время занятий. Что не менее важно, при использовании такой стратегии не придется бесконечно закрывать классы и целые школы на карантин, когда там обнаружатся новые цепочки заражений. Более того, есть серьезные основания полагать, что «тетрис» и регулярное тестирование школьников, студентов и детсадовцев могут оказаться более важными, чем ограничительные меры непосредственно в школах, университетах и детских садах. Потому что на уроках или в столовых, вероятно, заражается не так много народу — как раз потому, что учителя и воспитатели следят за соблюдением мер. Но школа или вуз — это не только место, где дети получают образование, они играют огромную роль в социализации. И львиная доля заражений может приходиться на активности вокруг учебы: прогулки с друзьями по дороге туда и оттуда, общение на продленке, курение в туалетах и так далее — разумеется, все это без масок и дистанции. Искоренить такое неформальное общение нереально — оно необходимо детям никак не меньше собственно уроков. Но вот предотвращать его эпидемиологические последствия необходимо, тем более, что у нас есть способы сделать это.