Контроль над вирусами
Почему вернулись заболевания, считавшиеся забытыми, как спрогнозировать появление новых эпидемий и что убережёт нас от заражения?
Мы уже забыли, а ведь совсем недавно пункты вакцинации от коронавируса работали даже в торговых центрах, и туда выстраивались очереди.
Различные инфекции всё чаще перерастают в полномасштабные эпидемии и пандемии. Не успела стихнуть волна заболеваемости коронавирусом, как ей на смену идут новые опасные заболевания, предупреждают учёные. После пандемии новой коронавирусной инфекции в мир вернулись заболевания, которые считались давно забытыми и встречались крайне редко. Растёт количество заболевших корью, с которой в СССР боролись при помощи прививок, всё чаще выявляются полиомиелит и коклюш. Никуда не делся COVID-19, а вирус гриппа может оказаться гораздо более страшным, чем в прежние времена.
А в конце прошлого года врачи зафиксировали вспышку новой инфекции со смертностью выше, чем у COVID-19. Речь о микоплазменной пневмонии, которой обычно болеют дети в возрасте от 5 до 12 лет. Несколько таких случаев было зарегистрировано и в Новосибирской области. Долгое время носитель может не ощущать симптомов, но когда иммунитет ослабевает, бактерии начинают разрушать организм. Без лечения инфицированный рискует погибнуть.
Причём симптомы микоплазменной инфекции легко спутать с ОРВИ — длительный и стойкий кашель, температура, насморк. Если не лечиться, болезнь проходит редко. При этом вакцин и иммуноглобулинов от заразы нет. Выздоравливают же обычно после антимикробной терапии. Хотя смертность от микоплазменной пневмонии варьируется от 7 до 10% среди госпитализированных пациентов. Основная опасность — перерастание заболевания в другие формы пневмонии. Отметим, что уровень летальности от COVID-19 в Новосибирской области по итогам всего времени наблюдения составил лишь около 4%.
— Для диагностики микоплазменной инфекции используется ПЦР-тест или иммуноферментный анализ крови. Эта диагностика, к сожалению, у нас достаточно редко встречается на практике, — отметил врач-инфекционист Андрей Поздняков.
По мнению новосибирского академика, вирусолога Сергея Нетёсова, прошедшей зимой мы уже пережили «тройную» эпидемию. У этих инфекций схожие симптомы, и отличить одно заболевание от другого можно лишь по результатам лабораторных исследований. Речь о гриппе, COVID-19 и респираторно-синцитиальном вирусе. Против последнего учёные уже давно пытаются разработать вакцину.
— Все вирусные возбудители вызывают лишь около 40 процентов острых респираторных заболеваний. Значительная их доля приходится на патогены невирусной природы, а именно бактериальные и грибковые инфекции, — отметил Сергей Нетёсов.
Очередной эпидсезон уже завершился. По прогнозам вирусологов, следующий начнётся в октябре и продлится до конца марта 2025 года. Сергей Нетёсов предполагает, что в нём снизится активность коронавируса, однако на смену ему придёт другой подтип гриппа — с большой вероятностью это будет H1N1 (свиной грипп).
История человечества говорит, что вирусы наносят свой удар неожиданно. И пандемия COVID-19 не стала исключением, невзирая на все достижения в медицине и вирусологии. Даже с точным прогнозом распространения того или иного заболевания возникают серьёзные трудности, зачастую их точность основывается на интуиции врачей. Однако вскоре ситуация может измениться. И произойдёт это благодаря новосибирским учёным, работающим в далёкой от медицины сфере — в математике.
Разработанная математическая модель даёт прогнозы на период до 45 дней, учитывая различные сценарии развития ситуации, включая вакцинацию и введение карантинных мер. Точность составляет более 96%.
— Наши исследования основаны на обратных задачах и дифференциальных уравнениях. Обратные задачи — это поиск свойств или параметров объекта, которые нельзя измерить напрямую. Например, прямое обнаружение клада под землёй невозможно. В этом случае используются косвенные методы измерения, такие как сейсмография, при которой по отражению звуковых волн от объекта и их характеристикам можно сделать выводы о положении, размерах и плотности объекта. В обратных задачах всё сводится к двум вещам: точно поставить математику и найти быстрые алгоритмы. Это важно, потому что смысловое значение может быть потеряно. Взять, к примеру, цунами: если сможешь предсказать его раньше, спасёшь жизни. Обучив систему на исторических данных, например, о цунами или землетрясениях, можно создать модель, способную быстро делать прогнозы, — рассказала заведующая лабораторией, начальник научно-исследовательского отдела Международного математического центра Ольга Криворотько.
Планируется, что новый программный комплекс, получивший название «Эпидемия», поможет установить эффективный контроль над распространением заболеваний. Причём он учитывает различные факторы влияния, в том числе социальные и экономические аспекты. Также возможно проанализировать влияние различных вариантов вируса (например, искусственно ввести в популяцию несколько агентов с новым штаммом вируса в определённый день).
Сейчас в Институте математики имени С. Л. Соболева СО РАН в рамках нацпроекта «Наука и университеты» создаётся инновационная молодежная ИИ-лаборатория, которая будет заниматься созданием компьютерных программ на основе искусственного интеллекта для сбора и анализа информации о процессах в природе, обществе, экономике и окружающей среде. Благодаря ей точность прогнозов, в том числе и по распространению эпидемий, должна вырасти.
— Нацпроект «Наука и университеты» принципиально важен для Новосибирской области, — отмечал губернатор НСО Андрей Травников. — Мы с самого начала работаем с субъектами научно-образовательной сферы региона, чтобы они активно включались во все возможные мероприятия нацпроекта. Ещё на стадии формирования флагманского проекта нацпроекта «Наука» — Центра коллективного пользования СКИФ — 25 компаний реального сектора со всей Сибири заявили о своём интересе к исследовательским мощностям будущей установки.
Сергей НЕТЁСОВ, доктор биологических наук, профессор, академик РАН:
— Все вирусные возбудители вызывают лишь около 40 процентов острых респираторных заболеваний. Значительная их доля приходится на патогены невирусной природы, а именно бактериальные и грибковые инфекции.
Главный вопрос во время любой эпидемии: как уберечь себя и своих близких от заболевания? И невзирая на прогресс в науке, ответ на него остаётся неизменным уже много десятилетий. Для того чтобы снизить вероятность заражения, необходимо заранее поставить прививку.
— Нередко приходится слышать, что вакцины якобы не помогают: человек сделал прививку от гриппа или коронавируса и всё равно заболел. Но при этом часто не уточняется, чем именно. Эти заболевания имеют сходные симптомы, и поставить верный диагноз можно только после результатов лабораторных анализов. Необходимо учитывать и то, что только половина прививок формируют так называемый стерилизующий иммунитет, надёжно защищающий от заражения. Другая половина нацелена на ослабление течения болезни при заражении — если человек и заболевает, то переносит заболевание в лёгкой форме, например, как при вакцинации от COVID-19, — пояснил Сергей Нетёсов.
Прививки работают — это доказано. Эффективность вакцин составляет 80–90%. Но это не значит, что 100% привитых полностью защищены от болезни на протяжении всего времени — ни одна вакцина в мире не обеспечивает подобный уровень защиты.
Врачи не отрицают, что от вакцин бывают осложнения, но они редкие — вероятность того, что у вас будут серьёзные осложнения от вакцинирования, куда меньше, чем вероятность, что вы умрёте от заболевания. В тех редких случаях, когда человек заражается после полного курса вакцинации, у него гораздо меньше вирусная нагрузка — количество вирусов в носу и горле, поэтому и другие при заражении от него получают гораздо меньшую «дозу» инфекции. Чем меньше вирусов у вас в носоглотке, тем меньше вероятность, что вы заразите других.
Главная цель нацпроекта «Наука и университеты» — вывести Россию в пятёрку мировых лидеров по разработкам в приоритетных областях. Благодаря ему создаются условия, чтобы учёным было комфортно жить и работать в нашей стране, большое внимание также уделяется популяризации науки для привлечения в эту сферу молодёжи.
Материалы по теме:
Новосибирские учёные создали технологии для улучшения качества овощей и фруктов, основанные на инновационных методах выращивания растений