когда вышел коронавирус в каком году
Год с появления COVID-19: хронология развития коронавируса в мире
Москва, 17 ноября. Ровно год назад SARS-CoV-2 выявили у первого человека, жителя китайского города Ухань. С тех пор болезнь начала распространяться по миру.
Пандемия коронавирусной инфекции стала неотъемлемой частью жизни каждого человека. Если кто-то ей и не болел, то он почувствовал на себе ограничения, введенные властями для недопущения распространения заболевания. Федеральное агентство новостей подготовило хронологию основных событий, связанных с COVID-19.
С чего все началось?
Власти Китая, как и Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), не сразу забили тревогу из-за распространения нового вируса. Люди заболевали, однако их не изолировали в течении некоторого времени. Одним из первых об опасности болезни заговорил врач из КНР Ли Вэньлян. В феврале 2020 года он скончался от коронавирусной инфекции. Он был далеко не первой жертвой COVID-19.
Первоисточник SARS-CoV-2: дикие животные. К такому выводу пришла международная группа ученых. В начале исследователи думали, что носителями болезни являлись китайская кобра или многополосный крайт. Удалось доказать и то, что вирус возник от слияния коронавируса, обнаруженного у летучих мышей, с заболеванием неизвестного происхождения.
Мнение, что коронавирусная инфекция нового типа исходит именно от летучих мышей, высказал и директор экстренного технического центра института вирусных заболеваний Национального центра по профилактике и контролю заболеваний КНР Тань Вэньцзе.
«Исследования за рубежом показали сходство на 96% с коронавирусом еще одного вида летучей мыши», — заявил специалист.
На тот момент от COVID-19 скончалось уже более 50 человек. Это было конец января текущего года. Счет пациентов с коронавирусной инфекцией уже шел на сотни. Тогда же власти Китая запретили жителям Уханя выезжать за пределы города. Первая жертва коронавирусной инфекции была зарегистрирована 11 января этого года. Им стал житель Китая.
Реакция России на вспышку коронавируса
С конца января Министерство иностранных дел Российской Федерации принимало все шаги для того, чтобы оказать содействие Китаю в борьбе с заболеванием. Информацией об этом поделилась официальный представитель внешнеполитического ведомства Мария Захарова.
Ростуризм обратился к гражданам РФ с просьбой быть аккуратными и воздержаться от поездок в КНР из-за сложившейся эпидемиологической обстановки. Ведомство также выпустило распоряжение о приостановке реализации туристических услуг операторами и агентами.
В то же время глава Роспотребнадзора Анна Попова призвала глав регионов России начинать готовиться к распространению заболевания. В выпущенном постановлении были представлены рекомендации об ограничениях.
По приказу президента Российской Федерации Владимира Путина с 1 февраля текущего года началась активная эвакуация граждан РФ из Китая. Для операции были привлечены военные.
Рождение «SARS-CoV-19» и объявление пандемии
Уже привычные многим SARS-CoV-2 и COVID-19 появились позже самой болезни. Официальное название штамма болезни, 019-nCoV, было установлено властями КНР в феврале текущего года. Позже, в феврале ВОЗ назвали коронавирус «COVID-19».
Спустя месяц, 11 марта 2020 года, ВОЗ объявила ситуацию с коронавирусом в мире пандемией. На тот момент число зараженных по всему миру составило 118 тыс. человек. Позицию организации всерьез восприняли во всем мире. Последовали жесткие ограничения, локдауны, карантины, режимы самоизоляции и многое другое.
Россия не стала исключением и ввела ограничения. Первая нерабочая неделя была объявлена президентом Владимиром Путиным 25 марта.
Тогда же российские власти приняли решение о поддержке медиков, которые стоят на передовой борьбы с коронавирусной инфекцией. С начала пандемии им выделяются дополнительные выплаты. Их получает каждый медицинский сотрудник, работающий непосредственно с пациентами, у которых подтвердили COVID-19. Инициатива продлена до 2021 года.
Мнение врачей о коронавирусе
Российские медики с началом первой волны коронавируса активно оказывали помощь больным. Они самоотверженно брали дополнительные смены, не возвращались домой и ночевали в больницах, часами не выходили из реанимаций. Многие из врачей сами заболели.
В память о жертвах COVID-19 среди докторов и медицинских работников во многих городах были установлены мемориалы. Пациенты, да и просто неравнодушные люди, помнят об их подвиге в условиях пандемии.
Начиная с марта этого года врачи напоминают россиянам о первых симптомах коронавируса. В их числе – высокая температура, сухой кашель, одышка, боль в мышцах, утомляемость, нарушение обоняния и потеря вкуса.
Несмотря на активное лечение людей с COVID-19, стабильное вырабатывание иммунитета к коронавирусу оказалось мифом. Об этом рассказал профессор МГУ Алексей Аграновский.
За все время борьбы с пандемией в России было зарегистрировано две вакцины от коронавирусной инфекции: «Спутник V», созданный в центре Гамалеи, и «ЭпиВакКорона» от центра «Вектор».
Актуальная статистика
Согласно данным оперативного штаба по контролю и мониторингу эпидемиологической обстановки в Российской Федерации, за последние сутки выявлено 22 410 случаев коронавируса. Всего в России зафиксировано 1 971 013 случаев болезни. Во всем мире установленно 55 531 335 случаев заболевания по состоянию на 17 ноября.
История вируса: когда люди начали болеть COVID-19
Ученые Китая, Италии и Испании независимо друг от друга пришли к выводу о появлении коронавируса в популяциях значительно раньше первых официально зарегистрированных случаев. И если Китай и Италия дают косвенную информацию об аномальных вспышках пневмонии, то в Испании свидетельство прямое — исследование эксгумированного.
Ранняя циркуляция
В Италии, где так и не удалось определенно установить, от кого же заразился самый первый непривозной пациент, 38-летний Маттиа из Кодоньо, самые разные данные указывают на более раннюю циркуляцию вируса. Вирусологи из Университета Милана и миланского госпиталя Сакко утверждают, что картирование генома указывает на присутствие СOVID-2019 в Италии уже в ноябре. С этим согласуются данные медицинской статистики: нетипичные вспышки тяжелой пневмонии врачи наблюдали еще в октябре. Наконец, свежее детальное исследование лабораторных образцов в сочетании с опросом пациентов надежно устанавливает, что уже 20 февраля, в день постановки диагноза первому больному, вирус циркулировал в Южной Ломбардии. Происхождение болезни самого Маттиа изучали с помощью филогенетического исследования вирусного генома. Дело в том, что вирус постоянно мутирует и, изучая геном вирусов, взятых у разных больных в разных странах, можно проследить его эволюцию примерно так, как лингвисты изучают эволюцию языков. Судя по всему, инфицировавший Маттиа вирус связан с первой локальной вспышкой этой инфекции в Европе, которая произошла 19 января в Мюнхене, однако цепочку заражения от человека к человеку установить не удалось.
В Китае, который встретил вспышку тогда еще не известной болезни первым, официальной датой начала эпидемии считается 1 декабря 2019 года, когда был установлен первый пациент с необычными симптомами. Правда, South China Morning Post писала, что первый пациент был идентифицирован еще 17 ноября, причем он не считается «пациентом 0» — тем, кто заразился вирусом от животного, которое является его основным хозяином. Эпидемиологические данные Китая не столь открыты, как в Европе, а доверие к китайским источникам подрывает тот факт, что местные власти больше месяца отрицали передачу вируса от человека к человеку: мол, все случаи связаны с заражениями на одном из рынков Уханя. Однако итальянские исследователи из Университета Милана, основываясь на все том же картировании вирусного генома, утверждают в своей статье в Journal of Medical Virology, что вирус старше на несколько недель. И приходят к выводу, что эпидемия началась во второй половине октября или первой половине ноября.
Сходный промежуток можно получить, отследив путь первого, к счастью выжившего, итальянского пациента. Он обратился к врачу 14 февраля, значит мог заразиться в самом начале месяца и распространять инфекцию еще до появления симптомов. Диагноз пациенту был поставлен только 20 февраля, и за это время он заразил несколько медицинских работников, жену и неизвестное число соседей. Уже нельзя установить, сколько еще человек переболели в это же время бессимптомно, запустив вспышку. Ошибкой Италии стало то, что до диагноза Маттиа там тестировали только прибывающих из-за границы. Республика первой, еще 31 января, приостановила авиасообщение с Китаем, но это мера, как сейчас понятно, не оказала на эпидемию никакого воздействия: вирус уже был в Европе.
Поиск иммунитета
Почему важны эти данные? Они могут помочь принять правильные решения там, где эпидемия пока малозаметна (например, во многих странах Азии и Африки или некоторых регионах России). Своевременная реакция позволит не пойти по пути Италии, Испании и США, а сохранить высокую степень выявления инфицированных, как в Германии, чтобы своевременно изолировать и госпитализировать тех, кто в этом нуждается.
Но еще важнее другое. Факт незаметного распространения бессимптомными носителями означает, что число переболевших гораздо больше официального, поэтому страны, перенесшие эпидемию, могут оказаться ближе к коллективному иммунитету, чем мы думаем. 16 марта в журнале Science вышла статья китайских ученых, которые провели математическое моделирование распространения коронавирусной инфекции в КНР с учетом информации о транспортных потоках. Они сравнили два дня течения эпидемии, до введения ограничений на передвижение внутри страны и после, и заключили, что 86% всех заражений проходили незамеченными из-за отсутствия или очень слабой выраженности симптомов. Причем больной без симптомов был всего лишь вполовину менее заразным. С одной стороны, это означает, что без массового тестирования эпидемию не остановить. С другой — что летальность вируса все-таки не 9%, как в Италии, а около 0,4%, как была в какой-то момент в Германии (что все равно примерно в десять раз больше, чем при обычном гриппе). Ту же величину приводил в своем исследовании и британский эпидемиолог Нил Фергюсон.
А если предположение о множестве переболевших верно, то их можно выявить по наличию антител в крови. Пока такого теста нет (хотя, например, его обещают вот-вот выпустить в Великобритании), но после его появления и внедрения, переболевшим, возможно, не нужно будет соблюдать карантин. Если, конечно, иммунитет к коронавирусу окажется достаточно устойчивым.
Имя ему «Химера»: Как на самом деле создавался коронавирус
Пока пандемия коронавирусной инфекции продолжает своё мрачное шествие по планете, а учёные пытаются как-то обуздать эту заразу, не смолкают споры о том, «откуда что взялось». Мировой «гегемон», считая себя самым «пострадавшим» от эпидемии, прикидывает, на какую сумму выставить иски Китаю и на всякий случай России. А между тем, если вирус и «сбежал» из лаборатории, то сами США к этому приложили свои руки и финансы. Так кто выпустил джинна из бутылки? Сама природа или всё-таки учёные?
Действительно, споры о том, что представляет из себя SARS-CoV-2, который и вызывает коронавирусную инфекцию COVID-19, ведутся не первый месяц. Геном вируса китайские учёные сделали публично доступным 10 января текущего года. Их зарубежные коллеги уверены в том, что вирус имеет естественное природное происхождение, а все «теории заговоров», связанные с ним, осуждают.
При этом так и остаётся неясным, кто или что является первоисточником SARS-CoV-2. Однако в связи с этим вирусом нередко упоминается имя учёной из Уханьского института вирусологии Ши Чжэнли. И вот почему.
Созданная в Северной Каролине
Почти пять лет назад авторитетный научный сайт Nature опубликовал отчёт об исследовательской работе, в результате которой международная группа биологов создала некий вирус-«химеру», объединив фрагменты нуклеиновой кислоты из двух и более разных вирусов.
В ходе работы, в которой участвовали учёные из исследовательских центров США, Китая и Швейцарии, в лаборатории университета Северной Каролины поверхностный белок коронавируса китайской летучей мыши SHC014 перенесли на уже известный к тому времени вирус SARS, живущий в лёгких подопытных мышей, для моделирования. Спустя год у биологов уже появился новый гибрид.
Рассказывая о результатах своей работы в материале, опубликованном в Nature, учёные довольно пространно рассказывали о том, какие существуют риски заражения людей SARS-подобным вирусом. Кроме того, в статье можно найти и предупреждение о том, чем может грозить появление нового штамма вируса в естественных условиях.
Исследование проводилось в гражданской, а не военной лаборатории, а его целью было желание учёных выяснить, может ли этот лабораторный процесс случиться «сам по себе» в природе и чем это обернётся для людей. И вирусу помогли мутировать в пробирке. Зачем это было сделано, сказать сложно. Шла ли речь о лечении от созданной «химеры»? Едва ли, ведь в природе такого вируса не существовало, а вероятность его появления, как тогда считалось, ничтожно мала. Зато его, как оказалось, успешно можно создать в лаборатории.
Снимок вируса COVID-19. Фото: Julie Rogers / Zuma / TASS
Добавим, что работа учёными проводилась в рамках программы по исследованию мутаций коронавирусов, запущенной после вспышки «атипичной пневмонии» 2002-2003 годов. Финансировалась программа Агентством США по международному развитию, то есть американским правительством.
Материал на сайте был опубликован в ноябре 2015 года, его даже переводили на русский язык. Но в тот момент никакой серьёзной реакции на это исследование не последовало, хотя коллеги исследователей считали эксперимент слишком рискованным и указывали на то, что новый вирус может отлично размножаться в человеческих клетках.
Авторы работы возражали: если бы не они, мол, никто бы и не знал о том, какую угрозу может представлять собой SHC014, зато теперь это стало понятно.
В истории «химеры» появляется Ухань
И ещё один очень интересный момент: свою работу над созданием «химеры» учёные начали в 2014 году, и в этом же году американское правительство ввело трёхлетний мораторий на финансирование любых исследований вирусов SARS и MERS. Однако именно для этого проекта по непонятным причинам было сделано исключение.
Тем не менее продолжать эту работу в Северной Каролине не стали «ввиду потенциальной опасности», а перенесли её в Уханьский институт вирусологии китайской Академии наук. Лаборатория института имеет 3-ю степень биозащиты (BSL-3), хотя для подобных экспериментов необходима максимальная, четвёртая, степень. Среди китайских учёных и была вирусолог Ши Чжэнли, которую мы упомянули в самом начале.
Судя по всему, она продолжала работу над проблемой передачи человеку коронавируса летучей мыши, что подтверждает статья всё в том же журнале Nature, датированная уже декабрём 2017 года.
Назывался опубликованный материал «Пещера летучих мышей разгадывает тайну смертельного вируса атипичной пневмонии – предполагается, что может произойти новая вспышка». А рассказывалось в статье о том, что команда Ши Чжэнли обнаружила в одной из пещер, расположенных в провинции Юньнань популяцию летучих мышей, обладающих «генетическими строительными блоками атипичной пневмонии».
Фото: Скриншот страницы nature.com
Вирусолог и её коллеги в этом материале предупреждали, что риск заражения людей и распространения заболевания, подобного атипичной пневмонии, очень высок, учитывая, что обнаруженная учёными пещера находится в непосредственной близости от одной из деревень.
«Мать дьявола» отметает обвинения в свой адрес
Именно вирусолог Ши Чжэнли поставила первый диагноз нового заболевания, вызываемого вирусом SARS-CoV и получившего впоследствии название COVID-19. Конечно, сложившаяся ситуация с учётом многолетней работы вирусолога по систематизации информации о вирусах, связанных с летучими мышами, сделала Чжэнли известной персоной.
Однако одновременно её же обвинили в создании нового штамма вируса и даже стали называть «матерью дьявола», поскольку появились слухи о том, что смертельно опасный вирус «сбежал из её лаборатории». В ответ учёная выступила с заявлением, которое было опубликовано китайским сайтом Caixin:
Новый коронавирус 2019 года – это природа, наказывающая человеческую расу за сохранение нецивилизованных жизненных привычек. Я, Ши Чжэнли, клянусь своей жизнью, что это не имеет ничего общего с нашей лабораторией. Я советую тем, кто верит и распространяет слухи из вредных источников в СМИ, а также тем, кто верит в ненадёжный так называемый академический анализ индийских учёных, заткнуть свои вонючие рты.
Как сообщается, перед этим вирусолог «не спала несколько дней», пытаясь найти хоть малейшую возможность утечки из её лаборатории. Вывод, который сделала Чжэнли, был категоричным: ничего подобного произойти не могло. Вот тогда-то она и выступила с резкой отповедью в адрес обвинителей.
Госдепартамент предупреждали?
Неделю назад, а именно 15 апреля, издание The Washington Post опубликовало статью Джона Рогина, в которой журналист напомнил о том, что ещё в 2018 году представители посольства США в Китае посетили Уханьский институт вирусологии, после чего в Вашингтон были оправлены тревожные депеши, в которых сообщалось:
«Условия лаборатории, в которой проводятся исследования коронавируса летучих мышей, не отвечают необходимым требованиям безопасности». Американские дипломаты совершили несколько визитов в Ухань, в результате на сайте института вирусологии появился соответствующий бюллетень. Как отмечает журналист, документ был удалён с сайта в начале апреля.
В депешах, отправленных два года назад из Китая в Вашингтон, были тревожные новости. Речь шла о слабом контроле и проблемах с безопасностью. В одном из донесений прямо указывалось на то, что «исследование коронавирусов летучих мышей и возможной их передачи человеку чревато новой пандемией наподобие тяжёлого острого респираторного синдрома (ТОРС/SARS)». Кроме того, авторы депеш призывали оказать китайцам поддержку в связи с тем, что их работы «потенциально опасны».
Самое главное, исследования показали, что с рецептором ACE2, через который в организм человека проник ТОРС, могут взаимодействовать и другие коронавирусы того же типа. Этот факт убедительно свидетельствует о том, что коронавирусы типа ТОРС могут передаваться человеку от летучих мышей и вызывать заболевания, подобные ТОРС,
– указывалось в одной из депеш.
Два года назад никакой заметной реакции на эти сообщения со стороны американских властей не последовало, хотя они должны были вызвать, по крайней мере, тревогу. Зато в последние пару месяцев содержание депеш стало предметом обсуждения в администрации президента США.
Вместо раскрытия тайн – новые секреты
Конечно, и сегодня большинство учёных практически едины во мнении о том, что SARS-CoV-2 имеет животное происхождение, а подтверждения теории об его искусственном происхождении не существует. Однако, как считает научный сотрудник Школы информации при Калифорнийском университете в Беркли Сяо Цян, утверждение о том, что «он не был создан искусственно», вовсе не означает, что он не мог стать причиной пандемии, «ускользнув» из лаборатории.
Искать в ситуации с появлением вируса какие-то конспирологические источники смысла нет. Однако только тогда, когда будет дан ответ вопрос о том, как появился этот вирус, а затем началась пандемия, охватившая практически весь мир, можно будет говорить о том, что учёные получат возможность предотвратить в будущем такие масштабные эпидемии.
Пока же «втёмную» играют все участники этой истории. Более того, власти Китая установили строгие ограничения, по которым любая публикация о происхождении нового коронавируса требует предварительного одобрения. Лаборатория в Шанхае, где в январе был секвенирован геном нового коронавируса, спешно закрыта на модернизацию. И такая секретность только добавляет новую пищу для сторонников теории «мирового заговора».
Коронавирус и научные факты: история открытия, виды, описание
Новый коронавирус 2019-nCoV — просто еще один вирус, способный вызвать пневмонию.
Коронавирус не появился внезапно. Впервые он был обнаружен в 1965 году у больных ОРВИ. Это большое семейство вирусов, в которое входят вирусы, способные вызывать целый ряд заболеваний у людей – от распространенной простуды до тяжелого острого респираторного синдрома, а также воспалительный процесс пищеварительного тракта. Само название произошло из-за внешнего вида вируса. Он выглядит как оболочка с редкими шипами, которые похожи на корону (от латинского – corona).
На сегодняшний день существует около 40 видов коронавируса. Они широко распространены в природе, в том числе и у животных. Вернее будет сказать, что новое инфицирование людей происходит при контакте с животными.
В январе 2020 года разлетелась информация, что, предположительно, вирус передался к жителю Китая от змеи. Мужчина из густонаселенного города Ухань купил пресмыкающееся на рынке, где незаконно торговали различной живностью. Предполагалось, что мужчина съел змею, которая была заражена вирусом, передавшийся ей от летучей мыши. Однако на сегодняшний день сотрудники Уханьского института вирусологии опровергли данную информацию.
Тем временем национальное хранилище патогенных микроорганизмов Китая обнародовало первый снимок штамма нового типа коронавируса.
Новый вирус на 70% совпадает по строению и симптомам с вирусом атипичной пневмонии 2002-2003 годов. Последний также появился в Китае из-за контакта с летучими мышами. В тот период вирус охватил восемь тысяч человек, из которых погибли 775. Тогда с врагом быстро справились путем карантина и контроля военных.
То же самое касается и птичьего гриппа.
Может показаться, что опасные вирусы ОРВИ любят появляться именно в Китае. На самом деле не кажется, а так и есть. А всё потому, что в этой стране благоприятный для эпидемии климат, слишком высокая плотность населения, отсутствие любви к гигиене у китайцев и, наоборот, любовь к экзотике, которую любят потреблять жители КНР.
Китай занимает первое место по числу вирусов, которыми можно заразиться от животных.
Тем временем Роспотребнадзор рекомендует в качестве профилактики соблюдать ряд несложных правил.
Откуда появились человеческие коронавирусы?
Откуда появились человеческие коронавирусы?
Межвидовые контакты приводят к зоонозам
коллаж автора статьи (изображения из открытых источников)
Автор
Редакторы
Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Недавно среди людей распространилась новая коронавирусная инфекция. В результате началась крупнейшая за последнее время пандемия. Судя по всему, это явление было вызвано случайным, но в то же время закономерным попаданием в нашу популяцию из мира животных уже седьмого по счету коронавируса. Часто ли такое происходит и почему?
Конкурс «Био/Мол/Текст»-2020/2021
Эта работа опубликована в номинации «Вирусы и микроорганизмы» конкурса «Био/Мол/Текст»-2020/2021.
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.
Спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.
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:
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].
Один и тот же вирус у разных видов приводит к разным состояниям организма. Смертельно опасный для кошек патоген может либо никак не размножаться в собаках, либо распространиться в собачьей популяции, не вызывая тяжелых симптомов. При этом если в среднем по популяции инфекция не передается следующему носителю до «освобождения от патогена», то болезнь самоискореняется. А в обратном случае — вирус закрепляется в новой экологической нише, то есть в новом виде. После межвидового перескока популяции одного вируса оказываются изолированными друг от друга. Рано или поздно это приводит к образованию из одного предкового варианта отличающихся потомков, адаптированных к распространению в разных животных. Таким образом, у каждой группы животных в каждой временнóй точке есть десятки, а скорее сотни «своих» адаптированных вирусов. И такая картина не является постоянной — периодически происходят заносы новых инфекций, а старые могут исчезнуть. На самом деле всё еще сложнее, потому что для каждой изолированной группы одного вида есть свой уникальный набор адаптированных патогенов, которые могут быть смертельно опасными для другой изолированной группы того же вида.
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.
Инфекции «зоологического» происхождения, то есть попадающие в нашу популяцию от животных, называют зоонозами [10]. Если не все, то, пожалуй, большинство вирусных заболеваний человека либо когда-то были зоонозами, начавшими передаваться от человека к человеку (например, гриппом [11] человек может заразиться от другого человека), либо остаются зоонозами, которыми можно заболеть в результате контакта с животным (а еще грипп может передаться человеку от свиньи или утки). Иногда инфекция совершает межвидовой перескок не напрямую, в результате контакта человека с «естественным резервуаром», а через «промежуточного хозяина» инфекции. Так, дикие водоплавающие птицы — это естественный резервуар всех вирусов гриппа типа А [12]. Замечу, что иногда разводимые человеком животные контактируют со своими дикими сородичами. Например, домашняя птица зачастую находится в свободном выгуле, при котором возможно взаимодействие с дикими утками. В результате зараженная домашняя утка может инфицировать других сельскохозяйственных животных, которых мы едим и разводим. Вирусом гриппа друг от друга могут заражаться люди, свиньи, лошади, норки, тюлени, собаки, курицы и другие позвоночные животные [13]. В 2009 году произошла пандемия, вызванная вирусом гриппа А H1N1. Этот патоген попал в человеческую популяцию от свиней [14].
Не всегда заражение человека новым вирусом приводит к развитию пандемии. Если никакой болезни нет, то из-за отсутствия жалоб и симптомов никто и не узнает, что случилась «неудачная», или абортивная инфекция. Но иногда люди заражаются зоонозами, которые затем циркулируют без участия животных (грипп, ВИЧ-инфекция, лихорадка Эбола, COVID-19).
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.
Хуже обстоит ситуация с респираторными инфекциями, которые могут передаваться при чихании, кашле или даже простом разговоре. Возможность возникновения эпидемии зависит от влияния среды обитания патогена на распространение инфекции. Под «средой обитания патогена» подразумевают совокупность большого числа социальных, географических и эпидемиологических факторов. Например, в различных сообществах люди предпочитают соблюдать разную дистанцию при разговоре. Это влияет на распространение инфекций, передающихся воздушно-капельным путем. Климатические условия в разных регионах неодинаковы. Сезонность в распространении гриппа, судя по всему, обусловлена колебаниями абсолютной влажности [16]. Кроме того, на вероятность передачи инфекции влияют принятые регуляторными организациями меры эпидемиологического контроля. Набор таких факторов уникален для каждого отдельного региона, что приводит к разной эффективности распространения инфекции.
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.
Альфакоронавирусы NL63 и 229E, а также бетакоронавирусы HKU1 и OC43 вызывают до 30% случаев острых респираторных заболеваний (ОРЗ) человека [20]. Чаще всего связанные с этими четырьмя коронавирусами болезни протекают легко и без серьезных последствий. К сожалению, иногда происходят осложнения. В качестве примера можно привести внутрибольничную вспышку бетакоронавируса OC43 летом 2003 года в Канаде, в результате которой погибло 8% пожилых пациентов [21]. В другом случае альфакоронавирус NL63 вызвал тяжелые пневмонии и острые бронхиты у детей в Китае, что привело к госпитализации с благополучным исходом [22]. После подобных сообщений становится непонятно, насколько все-таки безопасны «обычные» человеческие коронавирусы. Возможно, что это просто малоизученная тема. Кроме того, прямо сейчас кто-то из нас может быть носителем пока не описанного пятого «обычного» коронавируса. Но так как серьезных симптомов нет, то носитель не побежит обращаться в больницу, а просто передаст заразу следующему человеку. А даже если вирусосодержащий материал каким-то чудом попадет в клинико-диагностическую лабораторию, то результаты анализа будут отрицательными — стандартизированные наборы реагентов детектируют лишь известные вирусы. Открытие же новых вирусов возможно только при кооперации врачей, грамотно распознающих вирусосодержащий материал, и исследователей, способных секвенировать неизвестные вирусы. Например, HKU1, попавший в человеческую популяцию примерно 70 лет назад, обнаружили только в 2005 году [23].
Современные методы филогенетического анализа позволяют датировать происхождение той или иной группы вирусов. Грубо говоря, время появления вируса в новом виде животного зашифровано в количестве и качестве возникших изменений в нуклеотидной последовательности патогена в сравнении с вирусом промежуточного хозяина. Последний общий предок вызывающих ОРЗ человека коронавирусов NL63, 229E, OC43 и HKU1 существовал примерно 650, 200, 130 и 70 лет назад соответственно [24]. Это значит, что ориентировочно в это время новые коронавирусы попадали в популяцию наших пращуров. В результате могли возникать пандемии (см. врезку) заболеваний. Напомню, что молекулярные методы диагностики вошли в широкую практику относительно недавно. До этого момента установить точную причину той или иной «серой хвори» было практически невозможно. При этом надо понимать, что варианты вируса, которые существовали, например, 130 лет назад, отличались от знакомых нам сейчас потомков этих предковых форм. А разные варианты вирусов могут восприниматься организмом по-разному.
Что вызвало пандемию «Русского гриппа» 1890–1891 годов?
Новые респираторные инфекции не раз возникали в истории человечества, но про них мало что известно. Например, в 1889–1890 годах произошла пандемия похожего на грипп заболевания. Первые описанные случаи инфекции зарегистрировали на территории современного Узбекистана в мае 1889 года [25], [26]. Затем заболевание постепенно распространилось по пути следования железных дорог. В октябре в Санкт-Петербурге зафиксировали первые случаи респираторной инфекции. В декабре болезнь распространилась в столицах европейских стран. Спустя несколько месяцев зафиксировали вспышки в Северной Америке и Африке. Точное число пострадавших во всем мире неизвестно. Кроме того, после первой вспышки, случившейся осенью 1890 — весной 1891 гг., было как минимум две других. Только в Британии суммарно погибло не менее 125 000 человек [27]. В литературе эту инфекцию часто называют «Русским гриппом», хотя до сих пор непонятно, был ли это действительно грипп. Респираторные инфекции вызывают разные патогены. Существует три спекулятивные гипотезы о возможном возбудителе пандемии 1889–1890 годов. В 1958 году показали, что у 22% голландцев, родившихся в 1868–1877 годах, есть антитела к вирусу гриппа H2N2. У более молодых людей таких антител практически не было [28]. Результаты аналогичных серологических исследований допускают участие вируса гриппа H3N8 в развитии пандемии 1889–1890 годов [16]. В то же время последний общий предок человеческого коронавируса OC43 и его «ближайшего родственника», коровьего коронавируса, существовал как раз примерно в 1890 году [29]. Знания о клинической картине протекания «Русского гриппа» обрывочны. По некоторым данным, неврологические симптомы были более выражены по сравнению с другими вспышками гриппа [30]. Следует отметить, что РНК респираторного коронавируса OC43 обнаруживали в мозговой ткани пациентов с неврологическими патологиями чаще, чем у людей без таких патологий [31]. Таким образом, хотя причина возникновения пандемии «Русского гриппа» не может быть установлена достоверно из-за отсутствия сохранившегося биологического материала, нельзя исключить случайного заражения человека от коровы коронавирусом в мае 1889 года в Узбекистане.
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
Набор вирусов, циркулирующих в каждом виде животных, уникален. Такая совокупность патогенов постоянно меняется со временем. Периодически происходит межвидовой перескок вируса, что может приводить к непредсказуемым последствиям. Люди не раз заражались коронавирусами от разных животных: например, четыре коронавируса, начавшие циркулировать в человеческой популяции давно, вызывают «обычные» ОРЗ. Но остается загадкой то, как происходила адаптация этих вирусов к циркуляции в новом виде много лет назад. Недавно три других коронавируса обнаружили в человеке. SARS-CoV вызвал быстро локализованную вспышку атипичной пневмонии в Китае. На Аравийском полуострове уже почти десять лет регистрируют случаи заражения человека MERS-CoV от верблюдов, что не приводит к развитию пандемии. Седьмой описанный человеческий коронавирус, SARS-CoV-2, вызвал пандемию, которая началась в конце 2019 года. Судя по всему, появление новых зоонозных инфекций, которые начинают распространяться между людьми, — это случайное, но в то же время закономерное событие.