Павел Скумс: Есть надежда, что новые волны коронавируса будут менее частыми

Количество новых случаев заражения коронавирусом следующие месяц­два будет падать, но как часто и когда будут возникать новые волны заражений, пока неизвестно.

Об этом рассказал газете «Белорусы и рынок» выпускник механико­математического факультета БГУ, кандидат физико­математических наук, ныне — профессор и замдекана по магистратуре и аспирантуре факультета Computer Science Университета штата Джорджия (GSU) Павел СКУМС, ранее работавший научным сотрудником Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC).

— Судя по предыдущим прогнозам, пика заболеваемости в Беларуси стоило ожидать в конце апреля или начале мая. Прошел ли он? И, если мы сейчас на пике, что будет дальше?

— Согласно модели, которую используем мы с коллегами, сейчас общая эпидемия действительно на пике. Модель предполагает, что эпидемия распространяется более мелкими перекрывающимися волнами (не путать с глобальной второй волной, о которой я буду говорить ниже), которые обычно соответствуют географическому распространению эпидемии. Пик самой большой волны пришелся на конец апреля — начало мая, вторая волна находится на пике сейчас, третья еще растет, но ее амплитуда меньше первых двух. Модель предполагает постепенное снижение инцидентности, то есть количества новых случаев в течение следующих месяца-двух.

— Как корректируются прогнозы, которые делались ранее? За счет каких факторов? Есть ли кардинальные отличия?

— Определяющих факторов в прогнозировании два: выбор модели и надежность данных. Модель может быть многофакторной — это позволяет учесть влияние многих аспектов и спрогнозировать течение эпидемии при различных сценариях. Однако при этом возрастает неопределенность и вероятность переобучения модели. Поэтому, например, мы использовали более общую, так называемую обобщенную логистическую суб-эпидемиологическую модель, менее гибкую, но более надежную. Обновленные данные, разумеется, меняют параметры модели. Например, примерно до второй половины апреля рост эпидемической кривой для Беларуси был экспоненциальным, сейчас он стал полиномиальным, хотя и довольно высокой степени.

— Не появились ли в Беларуси новые штаммы коронавируса? Чем отличаются разные геномы коронавируса, например разные симптомы или другие признаки?

— К середине мая в базе данных GISAID, которая де-факто является основным хранилищем геномных данных SARS-CoV-2, выложены только две последовательности коронавируса из Беларуси. Эти последовательности были отсеквенированы еще в начале апреля. Одна из них четко связана с европейским кластером, вторая находится в одном кластере с последовательностями из Австралии, Новой Зеландии, США, Пакистана и еще нескольких стран. Известно, что несколько больных из этого кластера приехали в названные страны из Ирана, поэтому, вероятно, этот кластер — ответвление иранского кластера, и наш геном тоже был импортирован оттуда.

В вирологии понятия «геном» и «штамм» различаются. Грубо говоря, геномы отличаются последовательностью ДНК и РНК, в то время как штаммы еще должны отличаться биологическими свойствами. Во всем мире уже зафиксировано несколько тысяч геномов SARS-CoV-2 с различными наборами мутаций. Причем далеко не всегда они отличаются вирулентностью, инфективностью или нейтрализующими их антителами. Как только такие отличия появляются, мы говорим о появлении нового штамма.

Одна из основных задач, которую сейчас пытаются решить ученые, — определить, сколько штаммов SARS-CoV-2 имеется на сегодня. Другими словами, появились ли мутации или наборы мутаций, приводящие к изменению вирулентности или инфективности вируса. Поэтому ответить на ваш второй вопрос я пока могу только так: сейчас это неизвестно. Но ответ на этот вопрос важно знать по нескольким причинам. Во-первых, появление новых штаммов обычно приводит к новым волнам эпидемии — такое, например, происходит с вирусом гриппа. Во-вторых, понимание генетических механизмов изменения инфективности и вирулентности необходимо для разработки вакцин и лекарств.

— Прояснилась ли хоть немного ситуация с эволюцией коронавируса? Насколько велика вероятность, что нас ждет новая волна заболеваемости? Если да, то когда ее ожидать?

— С точки зрения эпидемиологии один из основных выводов — то, что в большинство стран вирус был завезен несколько раз независимыми друг от друга путями. Даже для такой небольшой и относительно закрытой страны, как Беларусь, геномный анализ говорит о двух путях ввоза вируса, в США же, например, можно отследить десятки таких путей. Таким образом, для отдельно взятых стран понятие «нулевой пациент» теряет всякий смысл. Такая ситуация — плата, которую мы вынуждены платить за глобализацию, и вывод из всего этого можно сделать только один: в будущем подобные эпидемии нужно пытаться контролировать только с помощью координированных мер на межгосударственном уровне.

Что касается биологической эволюции, то здесь пока ясности мало. Как я уже сказал, сейчас отсутствует консенсус по поводу того, сколько штаммов коронавируса существует. Большинство экспертов считают, что штамм пока единственный, или более осторожно оговаривают, мол, убедительных доказательств фенотипических отличий различных вариантов SARS-CoV-2 нет. При этом появляется все больше статей и препринтов, авторы которых заявляют, что обнаружена мутация или геномная модификация, приводящая к повышенной инфективности. Многие из этих публикаций немедленно подхватывают СМИ и социальные сети. Но относиться к таким заявлениям нужно крайне осторожно. Например, многие утверждения строятся на том, что, например, некая мутация часто встречается в Европе и значительно реже в Юго-Восточной Азии, из чего делается вывод, что высокая заболеваемость в Европе связана с этой мутацией. Проблема таких выводов в том, что частота мутаций может быть вызвана чисто статистическими причинами, например эффектом основателя — явлением, когда первый завезенный в страну геном по совершенно случайным причинам имел данную конкретную мутацию, из-за чего его потомки также имеют эту мутацию.

Мы узнаем значительно больше, когда начнутся широкомасштабные лабораторные исследования и/или будут применены статистически более строгие вычислительные методы. Мы с коллегами сейчас работаем над последним. Исходя из того, что мы знаем, следует ожидать появления новых штаммов и связанных с этим волн. Вирус гриппа, как известно, порождает новый штамм ежегодно. Коронавирусы мутируют примерно на порядок медленнее, но все равно значительно быстрее, чем бактерии и сложные организмы. Поэтому есть надежда, что новые волны будут менее частыми.

— Можно ли хотя бы примерно определить, насколько официальные данные по заболеваемости отражают действительность?

— Не думаю, что официальная статистика каким-то образом занижается. Я не вижу в ней никаких аномалий по сравнению с другими странами. Другой вопрос — насколько количество зарегистрированных случаев отражает реальный масштаб эпидемии, ведь у большинства инфицированных болезнь протекает без симптомов. Расчеты показывают, что фактически во всех странах реальное число случаев в несколько раз больше зарегистрированных. Здесь я могу сослаться на расчеты моих коллег из Университета штата Джорджия и Университета Киото, согласно которым реальная пропорция заболевших в Ухане — около 19 %, что дает нам почти 2 млн заболевших. Впрочем, это данные по первому эпицентру эпидемии.

Если обратиться к Европе, то, согласно расчетам специалистов из Имперского колледжа Лондона, процент заболевших варьируется от 15 % в Испании до 0,41 % в Норвегии. Исходя из схожести эпидемиологических подходов, Беларусь часто сравнивают со Швецией, а там, согласно расчетам, ожидаемая апостериорная превалентность вируса — около 3 %.

— Министр здравоохранения Беларуси Владимир Караник заявил, что в Беларуси есть два варианта прекращения эпидемии: или вирус потеряет вирулентность, или создастся коллективный иммунитет. Насколько это реально?

— По поводу коллективного иммунитета я ничего сказать не могу, поскольку не являюсь экспертом в иммунологии. Что касается потери вирулентности, то, безусловно, рано или поздно это произойдет: естественный отбор обычно работает против паразитов, которые убивают своих хозяев, и вирусы здесь не исключение. Произойдет это через месяцы или через годы — мы пока сказать не можем.