Пандемія. Герої та антигерої 2020-10-17 15:16 Олег Фея

COVID-19 у великих містах і тест за допомогою смартфона – огляд наукових статей про коронавірус

Чи є різниця в розповсюдженні вірусу в мегаполісах та у провінції?

Чи показують нові дослідження ефективність конвалесцентної плазми – взятої з крові людей, які одужали від коронавірусу? Як відкриття, за яке дали цього року Нобелівську премію, допомагає в боротьбі із SARS-CoV-2. Про це докладніше в науковому огляді Тижня.

 

 

Населеність та форма кривої

 

Здоровий глузд підказує, що епідемія в густонаселеному місті та невеликому містечку буде розвиватися по-різному. Як саме – проаналізували автори статті у журналі Nature Medicine.

 

Великий колектив вчених із Бостона, Оксфорду, Сіетлу, Пекіну та Лондону вивчив дані з першої хвилі епідемії у КНР та Півночі Італії. Тоді у Китаї завдяки жорстким заходам поширення хвороби змогли швидко взяти під контроль. І наразі, якщо довіряти китайській статистиці, у містах країни реєструється порівняно мало нових випадків. Метою дослідників було пов’язати форму кривої захворюваності із густиною населення, кліматом, а також заходами з обмеження мобільності населення.

 

Читайте також: Епідемія обабіч фронту

 

Для опису епідемії вчені використали статистичну міру різноманітності за Шенноном – це показник, який є максимальним, якщо усі захворювання відбулися в один день. І мінімальним, якщо кожного дня фіксують однакову кількість інфікувань – те саме «згладжування» кривої.  Показник ураженості вірусом, тобто кількість людей, що захворіли, по відношенню до всього населення регіону, негативно корелював із індексом Шеннона – тобто, якщо в деякому регіоні епідеміологічна крива мала менший пік, то там з часом заражалося більше людей. Ще один неочевидний висновок із їхньої роботи – висота піку кривої залежить від загальної густини населення, а не від його реального розподілу. Що також суперечить інтуїції, адже здається, що в регіонах із високою щільністю населення, наприклад, у районах міст із багатоповерхівками, заражатися будуть частіше.

 

Читайте також: Хвиля, яка змиває рейтинг

 

Щоб підтвердити свою гіпотезу, науковці побудували модель «ієрархічної популяції», в якій більшість контактів між людьми відбуваються в «соціальних бульбашках», наприклад, на роботі, вдома (проте не з сусідами в багатоповерхівці), в лікарнях та інших муніципальних закладах. Контакти між цими «бульбашками» відносно рідкісні.  У регіонах з більш рівномірно розподіленим населенням вірус розмножується у таких «бульбашках», тому крива захворюваності має відносно великий та нетривалий пік. У містах з великою густиною населення цей пік відносно менший, зате далі вірус потроху переходить до інших, ще не уражених «бульбашок», тому що контактів між представниками «бульбашок» більше. Так крива «розгладжується», але загалом, через тривалість епідеміологічної хвилі, захворює більше людей. Тому заходи з обмеження контактів між людьми у містах ефективні – вони одразу переривають велику кількість зв’язків між «бульбашками», локалізуючи вірус, і «згладжуючи» криву.

 

Ефективність конвалесцентної плазми

 

В тому ж Nature Medicine вийшло клінічне дослідження ефективності конвалесцентної плазми при лікуванні тяжко хворих на COVID-19 пацієнтів. Конвалесцентна плазма виділяється із крові людей, що одужали від коронавірусної хвороби, і яка містить антитіла до SARS-CoV-2. Гіпотеза, яку перевіряли науковці – чи буде суттєве зменшення смертності у пацієнтів із групи ризику, яких почали лікували конвалесцентною плазмою одразу після виявлення симптомів, що супроводжують значне погіршення стану. Для цього вони відібрали 39 тяжко хворих на COVID-19 пацієнтів з середнім віком 55 років, що лікувалися в медичному центрі Маунт-Синай у Нью-Йорку.

 

Читайте також:  Лікарка-інфекціоніст Ольга Кобевко: Ті, хто не вірить в COVID-19, змінюють думку після потрапляння до реанімації

 

В порівнянні із контрольною групою, на 14 день лікування погіршився стан 18% пацієнтів проти 28,2%. На час закінчення дослідження (1 травня) 12,8% (5 пацієнтів) з групи, яку лікували плазмою, померли, проти чверті із контрольної групи (контрольна група обиралася так, що в ній було вчетверо більше пацієнтів). Тиждень уже писав про дослідження конвалесцентної плазми, в якому автори не знайшли статистично значимих відмінностей в покращенні стану пацієнтів із контрольною групою. Вчені із Маунт-Синай посилаються на це дослідження, та вказують, що відмінність саме в термінах, коли людям почали переливати плазму. Чим раніше це відбувається, тим більша буде відмінність із контрольною групою, і тим більше людей вдасться врятувати.

 

 

Нобелівська лауреатка проти коронавірусу

 

Зазвичай Тиждень не робить огляд препринтів – попередніх версій статей, які ще не пройшли процедуру рецензування в науковому журналі. Та важко оминути препринт, співавторкою якого є цьогорічна нобелівська лауреатка. Команда Дженніфер Дудни, яка разом із Емманюель Шарпантьє отримала Нобелівську премію із хімії за відкриття методу редагування геному CRISPR/Cas9, розробила прилад, що може за 5 хвилин визначити наявність вірусу в досліджуваному зразку.

 

Читайте також:  Нобелівка й гендерна рівність

 

Система CRISPR-Cas працює як імунітет у бактерій, дозволяючи, наприклад, вирізати небажані гени. Як саме вона працює – залежить від білка Cas. Детектор, розроблений командою Дудни, використовує систему CRISPR з білками Cas13а – вони можуть націлюватися на ДНК та РНК і розрізати їх. Комірка, в якій відбувається реакція, підсвічується невеликим лазером, що збуджує флуоресценцію в момент розрізу. Флуоресцентні спалахи, за твердженнями команди Дудни, можна спостерігати, навівши смартфон на реакційну комірку.  Їхня система здатна знаходити вірусне РНК в мазку, взятому з носа, при концентрації 100 копій віруса на мікролітр за 30 хвилин, а більше вірусне навантаження – до 5 хвилин. Тест-системи, засновані на полімеразній ланцюговій реакції, мають більшу точність – найкращі здатні детектувати вірус при концентрації, коли на мікролітр є усього одне РНК. Та проведення таких тестів потребує лабораторного обладнання і значно більше часу.

 

схожі публiкацii