Адам Клечковски (Adam Kleczkowski), профессор математики и статистики в Университете Стратклайда в Шотландии, рассказал изданию The Conversation, как может выглядеть вторая волна коронавируса. Публикуем перевод с некоторыми сокращениями и дополнениями.

Фото: Reuters
Фото: Reuters

Поскольку новый коронавирус быстро распространялся по миру в феврале и марте 2020 года, многие правительства ввели строгие меры по его локализации. Благодаря серьезным общественным усилиям эти страны добились успеха в замедлении пандемии.

Сочетая различные подходы к охране общественного здоровья, такие страны, как Словения и Новая Зеландия, уже объявили о своей победе над вирусом. Другие, в том числе Великобритания, достигли значительных успехов в пресечении распространения заболевания. Тем не менее локализация привела к существенным экономическим и социальным потерям в странах, где были приняты строгие меры социального дистанцирования. Так что сейчас правительства и общественность хотят начать снимать ограничения и возвращаться к нормальной жизни.

С ослаблением карантинных мер звучат предупреждения о возможном возобновлении случаев COVID-19 — так называемой второй волне. Например, вторая волна пандемии испанского гриппа в 1918−1920 годах была особенно разрушительной, так же, как и вторая волна эпидемии H1N1 в 2009−2010 годах.

Для распространения вируса требуется наличие уязвимых к вирусу и инфицированных особей, а также успешная передача, поясняет Адам Клечковски. Эти факторы удобно отражать при помощи базового репродуктивного числа R — это среднее количество людей, которые будут заражены одним инфицированным человеком. Значение R выше единицы означает, что число случаев увеличивается, а ниже одного — уменьшается. До введения карантина значение R для коронавируса оценивалось от двух до четырех.

Такие страны, как Китай, Южная Корея, Новая Зеландия, Великобритания, и большинство европейских стран снизили этот показатель до уровня меньше единицы. В других государствах, таких как Швеция или Россия, число R остается около или выше единицы, что отражает увеличение числа случаев.

«Связь между поведением населения и числом R является сложной, но мы все еще можем использовать эту концепцию, чтобы проиллюстрировать, как может появиться вторая волна», — пишет Адам Клечковски.

Детали моделирования доступны на этом сайте.

Одноволновая эпидемия. На верхнем графике показана зависимость репродуктивного числа модели от времени. Нижний график показывает прогнозируемое количество случаев. Начальное значение R составляет 2,7 и падает до 0,8 при введении карантина. График: Адам Клечковски
Одноволновая эпидемия. На верхнем графике показана зависимость репродуктивного числа модели от времени. Нижний график показывает прогнозируемое количество случаев. Начальное значение R составляет 2,7 и падает до 0,8 при введении карантина. График: Адам Клечковски

Пока в популяции есть восприимчивые и инфицированные люди, вирус может распространяться. Накапливаются доказательства того, что первая волна эпидемии привела к ограниченному иммунитету, что ниже уровня, требуемого для коллективного иммунитета. Существуют также группы населения, в которых вирус не только сохраняется, но и продолжает распространяться. Передача коронавируса в домах престарелых в настоящее время составляет большой процент случаев во многих странах.

Поскольку карантинные меры смягчаются, люди начинают больше взаимодействовать. Это может привести к увеличению числа R. Но важно, чтобы значение R оставалось ниже или равным единице, как показано на графике ниже.

Одноволновая эпидемия с откатом из-за ослабления карантина. Начальное значение R (верхний график) составляет 2,7 и падает до 0,8 при карантине, но возвращается к 1, поскольку меры карантина ослаблены.График: Адам Клечковски
Одноволновая эпидемия с откатом из-за ослабления карантина. Начальное значение R (верхний график) составляет 2,7 и падает до 0,8 при карантине, но возвращается к 1, поскольку меры карантина ослаблены. График: Адам Клечковски

Но даже относительно скромное увеличение R до 1,2 приводит к вспышке, вызывающей вторую волну, что показывает важность соблюдения мер контроля.

Вторая волна. Начальное значение R (верхний график) составляет 2,7 и падает до 0,8 при карантине, но возвращается к 1,2 по мере ослабления мер. График: Адам Клечковски
Вторая волна. Начальное значение R (верхний график) составляет 2,7 и падает до 0,8 при карантине, но возвращается к 1,2 по мере ослабления мер. График: Адам Клечковски

Реакция на вторую волну потребует периодических карантинных мер, как показано ниже. Но если ранее общество прилежно соблюдало ограничения, то теперь усталость от карантина может затруднить повторное внедрение такой строгой политики.

Сценарий, включающий несколько вспышек и периодов карантина. Значение R (верхний график) периодически увеличивается до 1,2 по мере ослабления карантина, а затем падает до 0,8 при повторном введении.График: Адам Клечковски
Сценарий, включающий несколько вспышек и периодов карантина. Значение R (верхний график) периодически увеличивается до 1,2 по мере ослабления карантина, а затем падает до 0,8 при повторном введении. График: Адам Клечковски

Эпидемия может продолжаться до осени и зимы, когда станет распространяться сезонный грипп. Хотя кажется, что вирус SARS-CoV-2 не сильно подвержен влиянию погоды, система здравоохранения может оказаться перегруженной, если COVID-19 и грипп будут поражать людей одновременно.

С другой стороны, профилактические меры, направленные против вируса SARS-CoV-2 (такие как маски и мытье рук), могут снизить распространение вируса гриппа.

Наконец, вирус может мутировать, что приведет к более заразному штамму. Такая мутация, возможно, привела к тому, что вторая волна испанского гриппа была особенно серьезной. Если что-то подобное произойдет с вирусом SARS-CoV-2, то последующая эпидемия затмит нынешнюю вспышку, даже если новое значение R будет всего четыре, по сравнению с 10−12 для эпидемического паротита, также известного как свинка, или 12−18 для кори (свинка и корь не распространяются широко только благодаря вакцинации).

Большая осенняя волна. Значение R (верхний график) увеличивается до 4 в течение короткого периода в ноябре. Обратите внимание на изменившееся количество случаев по сравнению с другими графиками. График: Адам Клечковски
Большая осенняя волна. Значение R (верхний график) увеличивается до 4 в течение короткого периода в ноябре. Обратите внимание на изменившееся количество случаев по сравнению с другими графиками. График: Адам Клечковски

В завершение Адам Клечковски подчеркнул, что в ближайшем будущем правительства должны будут «деликатно сбалансировать» потребности экономики и социальной жизни с подавлением распространения вируса.

«Тестирование, отслеживание и сдерживание, а также локальные меры являются ключевыми элементами стратегии. Эпидемиологические модели и концепции, такие как R, способны помочь установить, где, как, когда и в течение какого срока правительство должно вмешаться, чтобы предотвратить вторую волну», — сообщает профессор.

-50%
-10%
-10%
-20%
-10%
-40%
-30%
-21%
-27%
-10%
-20%