Вирус, который сломал планету. Почему SARS-CoV-2 такой особенный и что нам с ним делать - [19]
По меркам микромира, «разговорные» и «певческие» капли довольно крупные — в среднем их размер составляет от 50 до 100 микрометров (мкм), самые большие достигают 500 мкм, а маленькие бывают меньше 10 мкм[49]. Большие тяжелые капли быстро падают на землю, маленькие легкие остаются висеть в воздухе. По оценкам, сделанным китайскими биологами после вспышки SARS, каплям диаметром больше 100 мкм, чтобы долететь до земли с трехметровой высоты, нужно 10 секунд, 20-микрометровым — четыре минуты, капли диаметром 10 мкм падают 17 минут, а те, размер которых не превышает 1–3 мкм, остаются висеть очень долго (подробнее об этом ниже)[50]. При этом по дороге вниз часть больших и средних капель высыхают, становятся маленькими и тоже «зависают».
Исходя из концентрации вирусных РНК в слюне больных[51], можно примерно оценить, что в одной капле размером 50 мкм с вероятностью 37 % содержится хотя бы одна вирусная частица[52]. Мы не знаем, сколько именно вирусных частиц нужно для заражения, но, учитывая, что пре- и асимптомные передачи в сумме дают больше половины всех случаев, очевидно: если подольше поговорить с инфицированным, когда он находится в стадии максимального выделения вируса, тех частиц, что будут в облачке слюны от его слов, вполне хватит. Хотя на улице, где неизбежно дует хотя бы легкий ветерок, часть капелек уносится, а часть высыхает быстрее, чем в помещении. Опаснее всего болтать с потенциальным носителем COVID-19, стоя к нему ближе 30 см, — почти все капли либо падают, либо зависают в воздухе в пределах этого расстояния[53].
Точно оценить, сколько вирусных частиц должно быть в капельках слюны или мокроты, чтобы они гарантированно заразили вашего собеседника, нельзя. Инфицирование зависит от множества факторов, и концентрация вируса в слюне только один из них. Как долго вы говорили, сколько капелек попало на слизистые, хорошо ли сработал местный иммунитет — в каждом случае итог встречи с заболевшим может быть разным. Однако грубую прикидку сделать можно. Исследователи из «Шарите» брали мазки из горла или образцы мокроты больных COVID-19 и пытались инфицировать этими образцами культуры клеток, предварительно подсчитав, сколько копий вирусной РНК в них содержится (это можно сделать, анализируя параметры ПЦР-теста на коронавирус, — подробнее мы обсудим это в главе «Тесты: какие они бывают, зачем нужны и почему так плохо работают»). У них получилось, что, если в мазке из глотки или миллилитре мокроты меньше миллиона копий, заразить клетки невозможно[54]. Позже эту оценку подтвердили в другой работе[55]. Для заражения человека, скорее всего, нужно не меньше вирусных частиц, так что можно считать миллион копий в миллилитре нижней границей. Важно отметить, что количество вирусных РНК не равно количеству вирусных частиц, но в данном случае это неважно. Посчитать частицы мы не можем, а вот РНК — вполне, так что миллион копий на миллилитр — хороший диагностический критерий.
Второй способ заразиться от человека без симптомов — аэрозольный. Аэрозолем ученые называют взвесь капелек, диаметр которых меньше нескольких микрометров (часто за верхнюю границу принимают значение в 5 мкм). Все большее количество работ показывает, что аэрозоли могут образовываться не только при разговоре, но и при дыхании[56]. В отличие от более крупных капель, они не падают на землю, а парят — такая взвесь может сохраняться часами, а следы SARS-CoV-2 выявлялись в аэрозолях до трех часов[57] (впрочем, выше мы обсуждали эту работу и говорили, что начальные концентрации вируса в растворе, который распыляли ученые, намного больше тех, что содержатся в слюне инфицированных). Тем не менее, по оценкам[58] того же Кристиана Дростена, аэрозольный путь заражения может давать до половины всех новых случаев. Висящая в воздухе взвесь капелек слюны должна быть особенно опасна, если дело происходит в помещении, где долго находится много людей. Вполне вероятно, что именно так за один вечер от единственного носителя COVID-19 заразились 53 из 61 члена церковного хора городка Маунт-Вернон в американском штате Вашингтон. Двое из заболевших скончались.
Когда один человек заражает неожиданно много людей — обычно после того, как он довольно долго пробыл с ними в каком-нибудь ограниченном пространстве, — эпидемиологи говорят о суперраспространении. В развитии эпидемии COVID-19 данный феномен сыграл весьма существенную роль. Первый раз этот термин появился в заголовках в середине февраля, после того как 61-летняя женщина из религиозной секты Синчхончжи в южнокорейском городе Тэгу заразила около 40 человек, которые затем разнесли вирус по городу и по стране — считается, что массовая вспышка пошла именно с нее. Хотя кореянка уже чувствовала себя нехорошо, она посетила несколько религиозных собраний, на которых члены секты молятся в небольших помещениях, стоя на коленях и положив руки друг другу на плечи.
Примерно в это же время в федеральной земле Северный Рейн — Вестфалия в Германии состоялся традиционный карнавал. На праздник 15 февраля в городке Хайнсберг собрались всего 300 человек. Как позже выяснилось, один из них был заражен. За несколько дней до и после карнавала он лечился в местной больнице. Двадцать пятого февраля его тест на COVID-19 дал положительный результат, 26-го числа инфицирование подтвердилось у его жены — воспитательницы детского сада. Уже к 29 февраля общее число заразившихся в Хайнсберге достигло 60 — и все случаи были так или иначе связаны со злосчастным праздником. К середине апреля в городке заболело больше 1200 человек — это примерно полпроцента всего населения.
