Примітка редактора: Дослідження, описане в цій статті, було опубліковано в журналі New England Journal of Medicine 17 березня. Ця стаття була спочатку опублікована 13 березня.
За попередніми дослідженнями, коронавірус SARS-CoV-2 може витримати у повітрі кілька годин у дрібних частинках, відомих як аерозолі.
Коронавірус, який викликає респіраторну інфекцію COVID-19, може бути виявлений до 3 годин після аерозолізації та може заражати клітини протягом цього періоду часу, виявили автори дослідження. Дослідження, вперше розміщене 10 березня в базі даних переддруку medRxiv, все ще є попереднім, оскільки воно не пройшло широкої експертної оцінки. Автори отримали коментарі від одного майбутнього наукового журналу та опублікували оновлену версію дослідження 13 березня, що відображає зміни.
Припускаючи, що ці початкові результати доводяться до ретельної перевірки, аерозольна передача SARS-CoV-2 видається "правдоподібною", - писали автори, - але кілька ключових питань залишаються без відповіді.
"Ми досі не знаємо, наскільки висока концентрація життєздатних SARS-CoV-2 потрібна на практиці для зараження людини, хоча це те, що ми шукаємо для моделювання в майбутньому", - співавтор Ділан Морріс, випускник студент кафедри екології та еволюційної біології в Принстонському університеті, розповів Live Science в електронному листі. Морріс та його колеги перевірили, чи можуть вірусні частинки аерозолів заразити клітини, вирощені в лабораторії, а не реальні люди. Що ще важливіше, навіть якщо можлива передача аерозолю, це навряд чи буде основною силою, що рухає поточною пандемією, додав Морріс.
"Сучасний науковий консенсус полягає в тому, що більшість передач через дихальні секрети відбувається у вигляді великих дихальних крапель ... а не малих аерозолів", - сказав він. "Краплі, на щастя, досить важкі, що далеко не подорожують", а натомість падають з повітря, подорожуючи лише на кілька футів.
Аерозолі, навпаки, потенційно можуть подорожувати на більші відстані; Наприклад, вірус, який викликає вітряну віспу, може проїхати десятки ярдів від зараженої людини та підбурювати вторинні інфекції в інших місцях навколишнього середовища і може залишатися на території навіть після того, як людина, яка їх викинула, пішла. Однак у поточному дослідженні дослідники не досліджували, наскільки далеко SARS-CoV-2 міг би подорожувати повітрям.
Все про коронавірус
-Коронавірус у США: карта, кількість справ та новини
-Живі оновлення коронавірусу
-Які симптоми?
-Наскільки смертельно небезпечний новий коронавірус?
-Як поширюється коронавірус?
-Чи можуть люди поширювати коронавірус після одужання?
Вірусна виживаність
Щоб побачити, як довго SARS-CoV-2 виживає як аерозоль, дослідники подавали зразки вірусу через небулайзер і розпорошували аерозолізовані частинки в структуру, що нагадує барабан. Потім вони брали періодичні зразки з барабана і аналізували кожен на вірусний генетичний матеріал, відомий як РНК.
Команда змогла виявити вірусну РНК протягом усього 3-годинного експерименту, але це лише гарантує, що решта вірусу була життєздатною.
"Ви виявляєте РНК на поверхні, це не означає, що вірус… може когось заразити", - сказала Обрі Гордон, доцент кафедри епідеміології в Мічиганській школі громадського здоров'я, яка не брала участь у дослідженні. Щоб визначити, чи справді вірус справді життєздатний, дослідники вирощували зародок в культивованих клітинах. Ці критичні тести зробили дослідження "набагато сильнішим", ніж якби дослідники шукали лише РНК, сказав Гордон.
Команда також відстежила, як рівні вірусу занепадали з часом, зазначивши, як його концентрація знижувалася від вибірки до зразка. Використовуючи ці вимірювання, вони обчислили "період напіввиведення" вірусу в різних середовищах або скільки часу потрібно, щоб концентрація вірусу знизилася вдвічі.
"Основний принцип розпаду полягає в тому, що якщо ви почнете з більшою кількістю вірусів, у вас буде довше виявляти вірус", - сказав Морріс. "Орієнтовний період напіввиведення дає нам уявлення про те, як довго триватимуть речі, якби ми починали інший початкові концентрації ". Іншими словами, знання періоду напіввиведення вірусу дозволяє вченим визначити, як довго може виживати певний вірус у різних середовищах, незалежно від кількості вірусу, який присутній під час відбору проб.
Аерозолізований вірус показав середній період напіввиведення близько 1,1-1,2 години, подібний до спорідненого коронавірусу, який викликає ГРВІ, зазначають автори.
Команда також вивчила, як довго вірус залишається життєздатним на міді, нержавіючої сталі, пластику та картоні. Вірус життєздатний не міг бути виявлений на міді через 4 години або через 24 години на картоні. Зародок найкраще вижив на пластиці та нержавіючої сталі, залишаючись життєздатним до 72 годин, хоча загальна його концентрація до цього часу значно впала. Період напіввиведення вірусу також змінювався на кожній поверхні; вірус показав період напіврозпаду приблизно 0,8 години на міді, 3,46 години на картоні, 5,6 години на сталі та 6,8 години на пластиці.
Картонні заходи можуть підняти брови, оскільки багато пакунків, що постачаються через пошту, виготовлені з картону. Але, хоча 24 години звучить як давно, Морріс сказав, що автори "радять обережно" інтерпретувати ці результати. "Наші картонні дані були помітно шумнішими, ніж наші дані з інших поверхонь", це означає, що результати помітно відрізнялися, коли вони повторювали експеримент, сказав він.
Крім того, "ми не знаємо, скільки вірусу насправді потрібно, щоб заразити людину з високою ймовірністю, ні наскільки легко вірус передається з картону в руку, коли торкається пакета", - додав він.
Що б насправді означала передача аерозолю для поширення?
Поняття про вірусні частинки, що висять у повітрі, готові заразити перехожих, може здатися страшним, але, щоб стати аерозолем, краплі, що містять вірусні частинки, спочатку повинні бути перетворені на легкий туман, достатньо тонкий, щоб його підтримували повітря. За визначенням, аерозолі мають діаметр менше 0,0002 дюйма (5 мкм), тоді як типові краплі дихання перевищують цей розмір.
"Виходячи з того, що ми знаємо про інші респіраторні віруси, ми не вважаємо, що SARS-CoV-2 отримує аерозолізацію в повсякденних умовах", - сказав Морріс. "Швидше, аерозолізація, якщо вона взагалі трапиться для SARS-CoV-2, швидше за все, відбудеться в установах охорони здоров'я", згідно з останніми дослідженнями, заявив Морріс.
Під час спалаху ГРВІ у 2002-2003 рр. Аерозолі призвели до тяжких наслідків поширення вірусу в установах охорони здоров'я, сказав Гордон.
Зокрема, використання інтубації - там, де трубка вставлена в дихальну трубу пацієнта - та небулайзери, які перетворюють лікарські засоби на вдихану туман - створюються аерозолі та збільшують ризик передачі вірусу медичним працівникам, - сказала вона. Крім того, аерозолі, випущені в табуреті, ймовірно, призвели до двох заходів, що розповсюджуються на ВРВІ в установах, що не мають медичної допомоги, одного в житловому комплексі та іншого в готелі, - сказала вона.
Якщо вдихати, тонкі аерозолі часто прямують глибше в організм, ніж важкі дихальні краплі, і розпалюють важку інфекцію в легенях, додала вона.
Вона та інші експерти вже припускали, що аерозольна передача SARS-CoV-2 "може викликати занепокоєння, оскільки ми це бачили із ГРВІ", - сказав Гордон. Хоча нове дослідження підтримує їхні міркування, вона сказала, що вчені повинні бути "обережними" щодо того, як вони інтерпретують результати.
"Ми хочемо побачити, чи бачимо ми вірус у повітрі в установах охорони здоров'я", - сказала вона. Іншими словами, потрібно взяти зразки фактичного лікарняного повітря, щоб визначити, чи є аерозолі SARS-CoV-2 значними рівнями, і що це означає для медичних працівників та їх пацієнтів.
