Заразить за 60 секунд

Китайские эпидемиологи на фоне очередной вспышки ковида в стране призывают всех сознательных граждан носить маски и сторониться окружающих даже на открытом воздухе. А в качестве поучительного примера приводят горожанина, который — как они решили, проведя расследование, — заразил ковидом 35 человек за время получасовой пробежки. Рассказываем, на чем строится это обвинение — и почему его практически невозможно доказать.

16 августа 2022 года в 6:54 41-летний житель города Чунцин вошел в городской парк через восточные ворота. Оттуда он направился к озеру, четыре раза его оббежал и покинул парк в 7:29 тем же путем, которым пришел. По пути домой он получил уведомление: его вчерашний ПЦР-тест на коронавирус — положительный. Как и полагается в стране с политикой нулевой толерантности к коронавирусу, пациента сразу изолировали. А эпидемиологи принялись искать тех, с кем он контактировал до появления симптомов, — поскольку заподозрили, что таких людей могло найтись немало.

В арсенале китайского Центра по контролю заболеваемости — сразу несколько глаз большого брата: система GPS-отслеживания контактов, камеры видеонаблюдения и опрос свидетелей. С опорой на их показания эпидемиологи обвинили 41-летнего горожанина в том, что именно он спровоцировал новую вспышку ковида. Вскоре после того, как он ушел на карантин, число заболевших в Чунцинской агломерации выросло в пять раз, с тридцати до полутора сотен активных случаев в день. Для Европы это немного — например, в Лондоне, где людей вдвое меньше, в это же время ковидом болели десять тысяч человек одновременно. Но для тридцатимиллионного Чунцина — весьма серьезно: до того здесь бывали дни без единого заболевшего. И каждый пятый случай в Чунцине эпидемиологи связали с роковой пробежкой «нулевого пациента».

Следствие показало

Первым делом эпидемиологи отправились искать, где нулевой пациент мог подхватить свой коронавирус. Они выяснили, что 11 августа, за пять дней до роковой пробежки, чунцинец, здоровый и ковид-негативный (это подтверждают три теста, сделанные 9, 10 и 11 числа, — как требуется перед внутренними рейсами) улетел на север страны, в город Хух-Хото провинции Внутренняя Монголия. Утром 13 августа он вернулся обратно и, по данным ковидного мониторинга, в пути с инфицированными людьми не контактировал. 13 и 14 числа обвиняемый сдал два отрицательных теста и чувствовал себя хорошо.

Вечером 15 августа у него взяли последний из трех положенных после возвращения из поездки мазков. В этот день он заметил у себя легкое недомогание — которое, впрочем, не помешало ему на следующее утро отправиться на пробежку при тридцатиградусной жаре.

Ничто не указывало на то, где вирусные частицы SARS-CoV-2 попали в организм чунцинского суперраспространителя. Но тотальная слежка помогла и тут: эпидемиологи выяснили, что вечером 12 августа в аэропорт Хух-Хото прибыли четверо пассажиров из Тибета, до того сделавших пересадку все в том же Чунцине. Трое из них сидели на 34 ряду. Все четверо по прилету в Хух-Хото сдали положительный тест на ковид, поэтому куда бы дальше они ни собирались, их изолировали на месте — но никто не продезинфицировал самолет, оставшийся на ночь в аэропорту. Через 14 часов чунцинский бегун вошел в салон этого самолета, занял свое место в 33 ряду и полетел домой.

Если встреча чунцинца с коронавирусом произошла в самолете, то после этого он мог целых три дня ходить по мегаполису и заражать людей — а потом еще и пробежаться мимо новых потенциальных жертв коронавируса в парке. И специалисты из Центра по контролю заболеваемости отправились на поиск новых зараженных.

Они отследили маршруты людей, которые могли контактировать с бегуном-суперраспространителем, проверили их по внешним камерам наблюдения, а потом еще и опросили лично. И подсчитали, что близких контактов — то есть без маски и на дистанции меньше метра — у нулевого пациента за три дня было 256. А еще более 20 тысяч человек пересеклись с ним, нося маски и соблюдая дистанцию. Все они, как положено в Китае, сдали серию тестов и отправились на карантин: «близких» изолировали в отеле на неделю, «неблизкие» остались дома на три дня.

Обработав результаты тестирования, эпидемиологи подвели итог: всего чунцинский бегун заразил 48 человек. Из них 35 заразились как раз в парке, то есть по одному человеку на минуту пробежки. Еще минимум четверо сотрудников парка подхватили вирус на карантине, который они провели вместе с коллегами (двое из которых попали в число прямых «жертв» чунцинского суперраспространителя).

Главная улика эпидемиологов — сиквенсы генома SARS-CoV-2. В образцах нулевого пациента они нашли тот же вариант BA.2.76 c 75 характерными мутациями, что и у некоторых пациентов в Тибете. При этом у 29 человек из 39 «парковых» обнаружился точь-в-точь такой же коронавирус. Еще у пяти инфицированных нашелся похожий геном — с незначительным отличием на одну мутацию, а последние пять образцов просто не удалось отсеквенировать.

Пандемию коронавируса, по подсчетам ученых, двигают именно суперраспространители — те, кто заражает больше людей, чем заложено в репродуктивном числе R (мы рассказывали о них в тексте «Самый страшный человек»). И чтобы выяснить, как это происходит (и принять меры на будущее), эпидемиологи регулярно отправляются на поиски источников очередной вспышки. Но настоящего пациента ноль бывает найти очень непросто (об этом наш материал «Дары любви»), а иногда — как в случае, например, с американской эпидемией ВИЧ — ученые продолжают оспаривать его роль и вину десятки лет спустя.

Вопросы к гипотезе китайских эпидемиологов у вирусологов из других стран появились сразу: сначала в комментариях к препринту статьи, а потом обсуждение продолжилось в твиттере.

Возможны сообщники?

В первую очередь критики заметили, что, не видя самих вирусных геномов, подтвердить обвинение очень сложно. Невозможно определить, кто кого и в каком порядке заразил.

Среди людей, подхвативших ковид в парке, только у 29 нашли вирус с тем же геномом, что и у нулевого пациента. Еще пятерым достался чуть другой SARS-CoV-2.

Тому может быть три объяснения:

• бегун носил в себе сразу несколько разновидностей коронавируса с точечными отличиями и передал их разным людям;
• после передачи от бегуна жертвам вирус мутировал;
• обладатели отличающихся вирусов получили их от кого-то еще.

Судя по результатам расследований предыдущих вспышек, коронавирус вполне может приобрести одну-две мутации (и даже до пяти) за время пребывания в организме одного человека. А может обзавестись ими уже в новом хозяине — известно, например, что уханьский и альфа-варианты мутируют при каждом втором прыжке на новую жертву. Скорость размножения омикрона не меньше, чем у более ранних вариантов. А значит, меняться при передаче он должен так же — или быстрее (впрочем, экспериментальных данных на этот счет пока не опубликовано).

Несмотря на это, иногда вирусы вполне могут быть идентичны и на расстоянии двух-трех «рукопожатий» — так что даже если вы нашли у подозреваемого и жертвы два одинаковых вирусных генома, все равно невозможно сказать, заразил ли один другого, или же они оба стали жертвами какого-то третьего суперраспространителя.

Можно было бы понять, что на самом деле произошло, построив филогенетическое дерево для всех вирусов, связанных с чунцинской вспышкой. Тогда можно было бы оценить, с какой скоростью они накапливали мутации, и более обоснованно утверждать, что они возникли именно после того, как вирус перепрыгнул от бегуна на других людей. Но эпидемиологи не показали в отчете ни одного генома. Более того, они даже не уточнили, одинаковые ли мутации отличают вирусы пяти инфицированных в парке от вируса нулевого пациента.

Действительно ли все жертвы заразились от бегуна?

Среди внепарковых зараженных большинство контактировали с нулевым пациентом действительно близко: это были его жена, коллеги, а также люди, которые делали бегуну массаж стоп и подавали завтрак. Объяснить, как заразились они, нетрудно, хотя доказать — особенно без результатов секвенирования — все равно проблематично.

Но убедиться в том, что тот же пациент распространил вирус на пробежке, гораздо сложнее. «39 человек в парке на открытом воздухе, — пишет вирусолог Анжела Расмуссен из университета Джорджтауна, — это сумасшествие».

Китайские эпидемиологи аргументируют свое обвинение так: среди 39 человек, подхвативших ковид в парке, 33 никак не связаны друг с другом. При этом среди их близких контактов до того момента никто не болел. А поскольку они вскоре после посещения парка отправились на карантин, то вряд ли пересеклись с кем-нибудь еще после своей встречи с бегуном. Оставшиеся шестеро — сотрудники парка, и, конечно, были знакомы, а потом и вместе отбывали карантин. Но поскольку у двоих тест стал положительным на два дня раньше, то исследователи заподозрили, что они и заразили четверых коллег за время совместной изоляции.

Зараженные омикроном, как правило, становятся вирус-положительными на вторые-третьи сутки после инфицирования. Но часть жертв утренней пробежки стала «положительной» только на 4-6 день после предполагаемого заражения. Центр контроля заболеваемости не сообщает, были ли это близкие или далекие контакты бегуна. Но если это был кто-то из 20 далеких контактов, которых поместили в карантин всего на трое суток, то получается, что они заболели уже после выхода с карантина. Это тоже может иметь два объяснения:

• вирус действительно размножался в организме некоторых пациентов неспешно и стал заметен для ПЦР уже после того, как люди, честно отсидев три дня на карантине, вышли на свободу;
• они заразились омикроном из других источников — когда уже вышли после изоляции обратно в город.

А такие источники им вполне могли встретиться. Если нулевой пациент действительно подхватил ковид от тройки из Тибета, то они могли заразить и кого-то еще. Чунцинец был не самым близким их контактом (он летел на другой день и в другом ряду) — и неизвестно, что стало с остальными пассажирами борта, курсирующего между Чунцином и Хух-Хото. К тому же, у путешественников из Тибета была пересадка в Чунцине, где они могли передать (или получить) вирус еще до контакта с нулевым пациентом.

Сами эпидемиологи эту версию не рассматривают, ссылаясь на то, что не обнаружили следов передачи вируса в Чунцине, — но проверить это, особенно в отсутствие открытых данных, невозможно.

Получается, что стройная цепочка передачи вируса, которую выстроили авторы отчета, может на деле быть паутиной без очевидного начала.

Как вирус попал от подозреваемого к жертвам?

Если невозможно подтвердить, что люди заразились именно от нулевого пациента и ни от кого другого, то хорошо бы, чтобы сама траектория перемещения вируса выглядела правдоподобной. С этой точки зрения в цепочке заражений, которую выстроили китайские эпидемиологи, есть минимум два тонких места.

Во-первых, авторы отчета не описывают, каким образом чунцинец встретился с коронавирусом во время перелета. К моменту, когда он оказался в салоне, капельки с вирусом должны были уже осесть на сидения. Судя по прежним исследованиям, подтвержденным опытами с заражением культур клеток, вирусные частицы можно подхватить с зараженной поверхности (фомита) — по крайней мере, если вирус провел там несколько часов. Но этот путь передачи сейчас считается маловероятным и редким. «Это не невозможно, — комментирует Расмуссен, — но довольно необычно».

Во-вторых, не до конца понятно, мог ли вирус так хорошо разлететься по парку. Существуют модели передачи вирусных частиц на расстоянии (о них мы рассказывали в материале «ВОЗдушные споры»). Если верить этим моделям, нет никаких предпосылок, чтобы думать, что в помещении вирус распространяется иначе, чем на свежем воздухе. Просто в математической модели, описывающей движение частиц, нужно поменять их концентрацию, скорость движения воздуха, влажность (они выше на улице) и температуру.

Заразиться можно где угодно — вопрос лишь в концентрации вирусных частиц, а не в крыше над головой. Интенсивное дыхание — пение, игра на духовых музыкальных инструментах и речь — тоже повышает выделение вируса. А многие из посетителей во время пробежки нулевого пациента тоже занимались физкультурой — значит, и он, и они, скорее всего, дышали часто и глубоко.

Но насколько тесным на самом деле был их контакт? Авторы отчета называют «близким контактом» встречу на дистанции менее метра без маски. Это означает, что нулевой пациент просто пробежал мимо человека — то есть взаимодействие было очень быстрым. Эпидемиологи считают, что таким образом бегун заразил 13 человек подряд. Следующие 20 инфицированных находились от него еще дальше: например, вошли в парк через те же ворота, или просто пересекли во время прогулки траекторию его пробежки. А в некоторых случаях, признаются китайцы, большой брат не вовремя моргнул — видеозаписей не хватило для того, чтобы выяснить, как именно новые пациенты проконтактировали с нулевым.

Поэтому другим вирусологам такое обвинение кажется неоправданным. Чтобы заразить так много людей одновременно, размышляет Расмуссен, нужно выделять необычно много вирусных частиц (это типичная черта суперраспространителя). Но, судя по данным ПЦР, которые приводят эпидемиологи, 15-го августа в горле нулевого пациента вируса было довольно мало. На следующий день стало больше, но и эта концентрация вирусологу не показалась суперраспространительской.

Вердикт

Заслушав все эти аргументы, и другие присяжные из твиттера заявили, что обвинение кажется им несостоятельным. Очень может быть, что чунцинский бегун привез вирус из другой провинции и действительно заразил кого-то во время своей утренней физкультуры. Но в этой цепочке слишком много звеньев, которые у стороны обвинения не получилось убедительно аргументировать.

Неясно, что произошло с вирусом за ночь в пустом самолете. Нет никаких доказательств тому, что к моменту заражения в организме нулевого пациента существовали две линии вируса с точечными отличиями. А главное, неизвестно, точно ли он был единственным носителем вируса, — и следовательно, он ли заразил десятки человек в парке.

Все это было бы проще проверить, будь у присяжных перед глазами филогенетическое дерево. Но настолько глубоко глаз большого брата не добивает (или же авторы отчета по каким-то причинам не готовы делиться этими данными).

Впрочем, даже с учетом данных секвенирования любые выводы носили бы вероятностный характер: биоинформатика и эпидемиология не дают однозначных ответов. Чем больше сходство геномов между собой, тем выше вероятность того, что они происходят из одного источника — и вот эту вероятность можно с разной точностью оценить.

Отсутствие строгих доказательств часто никого не смущает, если картина, нарисованная обвинением, сама по себе выглядит правдоподобной. Например, когда вспышка развивается в замкнутом пространстве или территории — вроде рыбацкого корабля. Несложно поверить эпидемиологам, когда в стране с отлаженной системой отслеживания и тестирования контактов впервые выявляют омикрон-вариант или обнаруживают очередную вспышку в больнице или доме престарелых. Вклад такого исследования в наше понимание механизмов пандемии не велик — мы примерно так себе и представляли распространение вируса. Эти кейсы ничего не меняют в эпидемиологических рекомендациях, поэтому и спрос с таких работ меньше — скрупулезно каждое слово в них, как правило, никто не взвешивает.

Но сейчас китайские эпидемиологи сделали гораздо более сильное утверждение: они используют свое расследование как аргумент в пользу дополнительных мер безопасности, — а там, кто знает, и до официальных рекомендаций может быть недалеко. Поэтому их работа привлекла особенное внимание — и вызвала особенные сомнения. Тут-то и выяснилось, что строго доказать вину суперраспространителя практически нереально. Можно лишь собрать такие аргументы, которые у большинства научного сообщества вызовут меньше вопросов. Но для этого нужно гораздо больше улик — и готовность обсуждать их в открытую.