Как Исландия използва науката като инструмент, за да надвие коронавируса

Малката островна държава Исландия впрегна целия си научен потенциал в опитите си да овладее и разгадае новия коронавирус.

Докато шофира из Рейкявик една студена мартенска сутрин, Кари Стефансон чува по радиото, че според експерти от СЗО около 3,4% от заразените със SARS-CoV-2 ще загубят живота си. Шокираща цифра, 30 пъти по-голяма от смъртните случаи след усложнения от сезонен грип.

Стефансон е изненадан и още тогава си задава въпроса: Как е възможно да изчислят ръста на смъртност, ако не са наясно с начина и степента на разпространение на вируса?

Той е основател и изпълнителен директор на компанията „deCODE“ в Рейкявик, която е специализирана в областта на човешката геномика. Мъжът е убеден в едно – за да се предпази исландското население, трябва да се проучи същността на епидемията, за което може да помогне само науката. Така, само 6 дни, след като е регистриран първият заболял в страната, започва един мащабен научен проект, впрегнал всички ресурси от различни научни направления, с една-единствена цел – проследяване хода на коронавируса.

Съвместните усилия на държавния и частния сектор

9 месеца компанията „deCODE“ и исландската здравна дирекция към правителството работят рамо до рамо, споделят идеи, данни, лабораторно оборудване и човешки ресурс. Ентусиазмът на учените и малобройното население на страната позволяват да бъде предвиден всеки ход на вируса. Екипите проследяват здравословното състояние на всеки исландец с положителен тест за COVID-19, секвенират генетичния материал на всеки изолиран вирус и изследват повече от половината жители на страната, в която живеят 368 000 души.

Анализите на постъпващите данни разкриват как точно коронавирусът се разпространява сред дадено население. Експертите откриват, че почти половината от инфектираните хора са асимптомни, децата е по-малко вероятно да се разболеят, а най-често срещаните симптоми при леко протичане на коронавирусна инфекция са мускулни болки, главоболие и кашлица, но не и треска.

Усилията им не са само научни. Те спасяват животи. Исландия отчита по-малко от 7 смъртни случая на 100 000 души, в сравнение с 80 на 100 000 в САЩ и Великобритания. Учените успяват да предотвратят пиковете, при това без да затварят границите си, посрещайки туристи от 45 страни след средата на юни 2020 г. През септември, когато всички очакваха втората вълна на пандемията, силите отново бяха мобилизирани.

Предпазливи стъпки в непознатото

COVID-19 не е първият случай на пандемия, засегнала бреговете на Исландия. През октомври 1918 г. два кораба акостират на пристанището в Рейкявик и носят със себе си грипен вирус, който в рамките на 6 седмици инфектира 2/3 от жителите на града.

Национален план за действие по време на пандемия

Век по-късно исландското правителство е много по-подготвено и в началото на месец януари изготвя национален план за действие по време на пандемия – 2 месеца преди болестта да застигне страната. Главният епидемиолог към здравната дирекция разкрива: „Още в самото начало решихме, че мерките, които ще се предприемат ще са изолация, карантина и проследяване на контактите.

В първите дни на февруари микробиологичната лаборатория към университетската болница в Рейкявик започва тестване на населението.

До средата на месец март персоналът на компанията „deCODE“ се включва в масовите тествания на исландците, като така отнема част от товара, стоварил се върху болниците. Екипът превръща голям фенотипен център, използван две десетилетия за изследване генетиката на местното население, в център за изследване за COVID-19.

Капацитетът на компанията позволява да се секвенират 4 000 човешки генома на седмица, което през пролетта се оказва силен коз в ръцете на всички, ангажирани в изследването на коронавируса.

Специална онлайн платформа за запазване на час за изследване

Основно дейността на „deCODE“ се състои в изследвания за коронавирусна инфекция. Хората имат на разположение онлайн платформа, разработена от компанията, през която могат да заявят своето желание да бъдат тествани. Когато пристигнат в центъра, те трябва само да покажат баркод, запаметен на телефона си, след което получават разпечатка и им се взема проба. Тя се изпраща до лаборатория на „deCODE“, в която работят специалисти от университетската болница и от самата компания. Работното време е от 6 ч. до 22 ч. Резултатите са готови за не повече от 24 часа, но най-често в рамките на 4 до 6 часа. Към настоящия момент в лабораторията успяват да изследват около 5 000 проби на денонощие. Резултатът е, че половината население на Исландия поне веднъж е било изследвано за COVID-19.

Процедура при положителен резултат от тест за коронавирус

Ако пробата е отрицателна, човекът получава съответното съобщение. Ако е положителна, се задействат две процедури – едната, свързана с болницата, другата – с лабораторията.

В болницата инфектираният е регистриран в централизирана база данни. Налага му се 14-дневна карантина, по време на която здравословното му състояние се следи от специализирана COVID-19 клиника, посредством методите на телемедицината. Медицинска сестра или лекар се свързват редовно с пациента по телефона, като при всеки разговор обсъждат състоянието му и попълват стандартен списък с 19 симптома. Данните се въвеждат в национална електронна медицинска информационна система, създадена още през март.

Всяка проба се изследва за вирусен товар, който определя доколко е възможно пациентът да заразява околните, както и каква е тежестта на заболяването. Извършва се секвениране на целия РНК геном, за да се установи щамът на вируса и неговият произход.

По следите на вируса

Съвместно, експертите от „deCODE“, университетската болница и здравната дирекция започват задълбочен анализ на натрупаните до месец март данни.
Рунолфур Палсон, директор по вътрешномедицинските въпроси в националната университетска болница на Исландия „Landspitali“, пояснява: „Резултатите за заболяването имат своите ограничения, тъй като населението на страната ни, освен че е малобройно, е и много хомогенно. От друга страна обаче, това ни даде възможност да се задълбочим и да обхванем различни групи от него.“

През пролетта повечето проучвания на екипите са фокусират върху пациентите с умерени и тежки симптоми на заболяването. Тестовете, извършени от „deCODE“, разкриват важна информация за вируса при хора с леки симптоми или без симптоми. Първото доказателство, че инфекцията често протича безсимптомно, учените откриват, когато изчисляват, че от 13,3% с положителен тест за коронавирус 43% не проявяват симптоми.

Освен към асимптомните пациенти, изследователите в Исландия насочват вниманието си и към децата. Те установяват, че при деца над 10-годишна възраст вероятността да получат положителен резултат за COVID-19 е два пъти по-голяма, отколкото при по-малките.

Първите случаи на коронавирус в Исландия тръгват от ски дестинациите

Също така, експертите от „deCODE“ анализират вирусния генетичен материал на всеки заболял, с цел да проследят началото на всеки щам и как точно се е разпространявал. Така те стигат до заключението, че първите случаи на заразени водят началото си от популярни ски дестинации, а по-късните са предадени локално, тоест вътре в семействата.

Същият подход на генетично проследяване, наречен молекулярна епидемиология, бе приложен и от Нова Зеландия, където даде много добри резултати. Анализът на първата вълна на коронавирус там (за периода март-май) доказва, че наложеното затваряне на страната (локдаун) е имало очаквания ефект. Степента на предаване, тоест броят хора, които се заразяват от един болен, пада от 7 на 0,2 още през първата седмица.

Подреждане на пъзела, наречен COVID-19

През лятото екипът на Палсон от университетската болница изследва целия спектър на болестта. Най-характерните симптоми сред всички 1 797 души с положителен резултат за периода 31 януари – 30 април са мускулни болки, главоболие и непродуктивна кашлица. Без треска, която се споменава в документи на Американския център за контрол на заболяванията и СЗО.

Заключенията на специалистите са изключително полезни за работата на лекарите: сега всеки исландец със симптоми на обикновена настинка или болки в тялото е насърчаван да се подложи на тест. Болниците пък категоризират новите пациенти в три групи в зависимост от симптомите им. Категоризацията улеснява избора на лечение.

Колко дълго трае имунитетът срещу коронавирус?

Едно от най-новите проучвания, проведено в Исландия, е фокусирано върху определяне продължителността на имунитета срещу COVID-19. Според експертите от „deCODE“ антителата срещу SARS-CoV-2 запазват високата си концентрация в кръвта при 91% от инфектираните пациенти в продължение на 4 месеца след поставяне на диагнозата. Първоначалните анализи твърдяха точно обратното – че имунитетът е краткотраен. Учените смятат, че е възможно да съществуват два различни типа антитела. Първите се изграждат в резултат на остра инфекция от плазма клетки, които не живеят дълго. Благодарение на вторите се изгражда вече дълготрайният имунитет.

Ръст на смъртност

Стефансон и колегите му разглеждат данните за съотношението между броя инфектирани и смъртните случаи. От началото на пандемията предполагаемият процент на починалите в резултат на инфекцията варира от 0,1 до шокиращите 25%, в зависимост от мащабите на изследването и възрастта на населението. В Исландия ръстът на смъртността е около 0,3%, като много от загубилите живота си са сравнително млади хора, за разлика от останалите страни, където жертва на COVID-19 стават основно по-възрастните.

Нова трета вълна на коронавирус в Исландия

В средата на месец юни 2020 г. Исландия отвори границите си за посетители от 31 европейски държави. Месец по-късно бяха вдигнати ограниченията за граждани на други 12, включително Канада, Нова Зеландия и Южна Корея. Целта бе да се подпомогне туристическия бранш, макар че все пак броят на туристите остана значително по-нисък – 75-80% по-нисък от 2019 г.

До месец октомври коронавирусът успява да се разпространи много по-бързо сред населението, отколкото по време на първата вълна. Само за две седмици се заразяват 291 души на 100 000. След средата на октомври започва постепенен спад на инфекциите, което според експертите се дължи на масовото тестване, проследяването на контактите и строгата карантина, както и на носенето на предпазни маски. Очаква се още по-голяма разхлабване на мерките, ако тенденцията се задържи.

Строги мерки за пристигащите в Исландия

Въпреки пика, Исландия остави границите си отворени, но изискванията при влизане в страната вече са много по-строги.

Пристигащите трябва или да се самокарантинират за срок от 14 дни или да се подложат на два теста – единият още при пристигането, след което остават 5 дни под карантина, и вторият – след изтичане на петте дни.

Двукратното тестване разкрива, че 20% от пътниците са с положителен резултат едва след второто изследване. Ако пътниците бяха тествани само веднъж, при пристигане, много от тях щяха да останат недиагностицирани и да продължат да разпространяват вируса.

Изследванията не спират. Екипът на Палсон възнамерява да анализира ефекта от вирусния товар върху изхода от болестта и предаването на вируса.

В компанията „deCODE“ експертите се фокусират върху клетъчния имунен отговор и дали тежко болните с COVID-19 произвеждат антитела, които атакуват собствените им тъкани и органи.