آینده کرونا؛ سیر همه گیری و سناریو های احتمالی - تور ایران

عوامل پایداری بیماری های واگیر نوظهور

به گزارش بی بی سی، بیماری های واگیر نوظهور را اغلب میکروب و ویروس های حیوانی ایجاد می نمایند که مثل ویروس سارس کرونای-2 چرخه زیستی شان به انسان منتقل می شود و قابلیت انتقال و بیماری زایی در انسان را پیدا می نمایند؛ به دلیل تغییر شرایط زیستی-اقلیمی، جهش ژنتیکی یا تماس های اتفاقی.

اگر چرخه زیستی چنین عوامل بیماری زایی در انسان پایدار شود، یعنی سرایت انسان به انسان، حیوان به انسان و انسان به حیوان مستمر شود، ویروس یا میکروب در شرایطی قابلیت شیوع گهگاهی پیدا می نماید مثل آنفلوآنزای خوکی، آنفلوآنزای پرندگان و مرس یا موجب شیوع دوره ای-فصلی، مثل آنفلوآنزا و سرماخوردگی کرونای فصلی می شود.

ویروس سارس

در 20 سال اخیر حداقل سه ویروس کرونای نوظهور، ویروس های عامل سارس (سندرم حاد تنفسی)، مرس (سندرم تنفسی خاور میانه) و بیماری ویروس کرونای 2019 (کووید-19)، از خفاش و احتمالا به وسیله میزبان های واسط به انسان (مثلا در خصوص مرس از خفاش به شتر و سپس از شتر به انسان) سرایت نموده و موجب همه گیری های محدود، منطقه ای و دنیای شده اند.

گستردگی و طول مدت شیوع، شکل همه گیری و ادامه یا برگشت آن (امواج همه گیری) به عواملی متعددی بستگی دارند مرتبط با ویروس و میزبانانش (انسان، حیوانات اهلی و وحشی) و محیط زیستشان. مهمترین آن ها عبارتند از:

1) قابلیت های ویروس نوظهور (سهولت و شکل سرایت، مدت و قدرت بیماری زایی)

بیماری زایی ویروس کرونای عامل مرس از ویروس کرونای عامل کووید-19بیشتر است یعنی درصد بمراتب بالاتری از مبتلایان به مرس دچار بیماری وخیم و مرگبار می شوند، اما به نظر می رسد ویروس کرونا بمراتب توان سرایت تنفسی-مخاطی بیشتری دارد و حتی قادر است از ناقلان بدون علامت به دیگران منقل شود. ویروس عامل کرونای مرس بنظر می رسد سرایت کمتری دارد که بیشتر به وسیله بیماران علامت دار است و آن ها هم اغلب بسرعت بستری و از چرخه انتقال خارج می شوند. در نتیجه عجیب نیست که مرس از زمان اولین گزارشش در سال 2012 بیماری ای منطقه ای با شیوع محدود باقی مانده، اما کووید-19 در عرض چند ماه به شیوع دنیای رسید.

ویژگی معین نماینده دیگر در بروز و ادامه همه گیری، میزان جهش ژنتیکی ویروس است. بعضی از ویروس ها مانند ویروس آنفلوآنزا و هپاتیت سی با جهش و درآمیختگی مدام ژنتیکی قادرند شکل پروتئین های خود را تغییر دهند و به این ترتیب از رادار سیستم ایمنی بگریزند و بیماری زایی خود را حفظ نمایند. به همین دلیل است که باید هر ساله واکسن جدیدی بر حسب نوع آنفلوآنزای شایع در آن فصل فراوری و عرضه شود.

ویروس کرونای مولد کووید-19 نیز به دلیل ساختار ژنتیکی و تکثیر بالا و انتشار وسیع در جمعیت های گوناگون، امکان یافته جهش های بسیاری را در کد ژنتیکی خود جمع کند. این جهش ها اگر سبب خفیف یا بی علامت شدن شدن بیماری، افزایش تکثیر و انتشار ویروس یا باعث فرار ویروس از سیستم ایمنی شوند، سرایت بیماری آسان تر می شود.

در حال حاضر شواهدی در دست است از جهش هایی که ممکن است سرایت کرونا را آسانتر نموده باشد، اما جز گزارش هایی محدود هنوز از تغییر ژنتیکی که موجب فرار ویروس از دفاع ایمنی بهبودیافتگان شود هنوز نشانه ای در دست نیست. البته احتمال بروز و انتشار چنین ویروس های تکامل یافته و مقاومی در آینده ممکن است.

2) بیماری پذیری جمعیت انسانی (عوامل متعدد ژنتیکی-ایمنی، بهداشتی، رفتاری و جمعیتی)

اینکه چه درصدی از افراد جامعه قابلیت ابتلا به ویروس نوظهور و انتقال آن را دارند (ایمنی جمعیتی) تاثیر مهمی در چگونگی بروز همه گیری دارد؛ در بعضی موارد ممکن است به دلیل شباهت کافی ویروس جدید با ویروس های انسانی، جمعیت مصونیت نسبی داشته باشد. مثلا ابتلا به آنفلوانزآی فصلی یا زدن واکسن آن ممکن است تا حدی از بروز و شیوع یک ویروس آنفلوانزآی نوظهور حیوانی جلوگیری کند، البته اگر شباهت های ژنتیکی کلیدی وجود داشته باشند.

ویروس مرس

چنین ایمنی وسیع جمعیتی در خصوص کرونا نامحتمل است اگرچه شواهد بسیار محدودی هست از اینکه بعضی افراد بخصوص بچه ها که پیشتر به کرونای سرماخوردگی فصلی مبتلا شده اند ممکن است ایمنی نسبی به کووید-19 داشته باشند. سرعت سرایت و ابتلا به کووید-19 در کشور های گوناگون دال بر این است که چنین ایمنی وسیعی در بزرگسالان موجود نیست.

کیفیت و ماندگاری ایمنی اکتسابی پس از ابتلا به ویروس کرونای جدید است که معین می نماید دوام بیماری و همه گیری های احتمالی بعدی چگونه باشند؛ اینکه مصونیت چند ماه یا چند سال پس از ابتلا دوام دارد، اینکه فقط قادر به جلوگیری از بروز علائم یا نوع وخیم بیماری است یا ابتلا و انتقال را نیز کاهش می دهد.

مرگ سلول (قرمز) در حمله ویروس کرونا (زرد)

ایمنی وسیع و ماندگار در جمعیت که با واکسیناسیون یا ابتلای طبیعی بوجود آمده باشد به ایمنی جمعی یا گله ای معروف است و قادر است بیماری نوظهور را ریشه کن سازد یا از تکرار همه گیری جلوگیری و بروز بیماری را منطقه ای و محدود کند.

به دلیل نوظهور بودن و عمر نسبتا کوتاه این همه گیری، دانسته های ما در باره مصونیت به کووید-19 محدود است. بر اساس مطالعات پیشین به نظر می رسد ابتلا به کرونا های قبلی مثل سارس و مرس باعث مصونیت نسبی به عامل بیماری زا با پایایی یک تا دو سال می شود.

با اینکه گزارش های متعددی از ایجاد ایمنی سلولی و فراوری پادتن های محافظ موثر در مبتلایان به کووید-19 منتشر شده و پادتن های ضد کرونا تا چند ماه پس از ابتلا در خون بهبود یافتگان ردیابی شده اند، موثر بودن و ماندگاری این ایمنی در دراز مدت معلوم نیست و منوط به مطالعات آینده است.

نفوذ ویروس کرونای جهش یافته (آبی) به سلول

این سوال ها شامل حال واکسن های آزمایشی هم می شوند. در حالیکه این واکسن ها در مطالعات اولیه ایمنی قابل قبولی ایجاد نموده اند، اما هنوز معلوم نیست این ایمنی فقط بیماری زایی و مرگ را کم می نماید یا از ابتلا و انتقال ویروس در گروه های سنی آسیب پذیر هم جلوگیری می نماید و آیا ایمنی در سالمندان و گروه های آسیب پذیر هم ایجاد می شود و پایدار می ماند. این ها تا حدی در خاتمه مرحله سوم کارآزمایی های بالینی جاری (تا ماه های آینده) روشن می شوند. اطمینان از تاثیر و بی ضرر بودن نسبی واکسن ها اغلب پس از مطالعات طولانی و گسترده حاصل می شود که گاه بعد از آغاز استفاده واکسن میسر می شوند.

راه سرایت ویروس نوظهور نیز نقش عمده ای در شکل همه گیری و ماندگاری آن دارد. ویروس کرونای عامل کووید-19 بسیار مسری است، به دلیل تکثیر زیاد ویروس در دستگاه تنفسی فوقانی (حلق و بینی) و سهولت رسیدن آن به دستگاه تنفسی تحتانی (ریه). این ویروس در انتقال از افراد بی علامت به دیگران هم قابلیت چشمگیری دارد.

ترکیب جمعیت، فرهنگ اجتماعی، گستردگی فعالیت های گروهی و اجتماعات، وسعت ارتباطات و مسافرت نیز در رشد، پخش و دامنه همه گیری موثرند.

3) عوامل محیطی و فصلی موثر بر ویروس و میزبان

بروز و تکرار بسیاری از بیماری های ویروسی تنفسی همه گیر مانند آنفلوآنزای فصلی و سرماخوردگی های ویروسی از جمله سرماخوردگی های کرونایی، از تناوب فصلی تبعیت می نماید. این عفونت ها اغلب در پاییز همه گیر می شوند و در زمستان به اوج می رسند و در تابستان فروکش می نمایند.

فصلی بودن را معلول عوامل گوناگونی از قبیل دما و رطویت هوا و آفتاب (بخصوص پرتو فرابنفش) می دانند. بازشدن مدرسه ها، ویتامین دی بدن و مدت ماندن در محیط های سر بسته هم از عوامل موثر تلقی می شوند.

ویروس کرونا با پروتئین خارمانند خود (زرد) به گیرنده آنزیم دوی مبدل آنژیوتانسین سلول (قرمز) می چسبد

از آنالیز شش ماه اول این همه گیری بنظر نمی رسد که انتقال و شیوع کرونا، حداقل تا به امروز، چندان تحت تاثیر عوامل فوق بوده است. اگرچه به نظر می آید که این اپیدمی نیز در فصل پاییز و زمستان آغاز شد، اما شیوع آن نه تنها از اقلیم های آب و هوایی گوناگون گذشت بلکه در فصل گرما هم بسط و ادامه یافت. با این حال این به آن معنا نیست که این همه گیری به سمت فصلی شدن نرود و پس از پایداری نسبی در جمعیت های انسانی از تناوب فصلی تبعیت نکند.

سیر همه گیری کرونای جدید تا امروز

آنچه تا به امروز مشاهده شده این است که ویروس کرونای جدید قادر است بسهولت از جمعیتی به جمعیت دیگر سرایت کند و بدون توجه به موقعیت جغرافیایی و آب وهوایی همه گیر شود. بنظر می رسد نرخ سرایت این ویروس، یا ضریب آر، حدود 2/5 تا 3/5 است، یعنی بطور متوسط هر فرد آلوده سه نفر دیگر را بیمار می نماید.

آهنگ رشد همه گیری در مناطق پر ازدحام اینگونه بوده که چند هفته پس از ورود ویروس، موارد بیماری سیر تصاعدی پیدا می نماید و بسرعت اوج می گیرد و پس از مراعات های بهداشتی (قرنطینه، ماسک، فاصله گذاری اجتمایی) در عرض چند هفته فروکش می نماید.

پژوهش هایی که با استفاده از پادتن های اختصاصی کووید-19 و مدل سازی اجرا شده نشان داده که پس از همه گیری های وسیع ماه های مارس تا مه (فروردین تا خرداد) در کشور های اروپایی، تنها حدود ده تا پانزده درصد جمعیت در مراکز اصلی همه گیری مانند لندن، مادرید و ژنو و حتی درصد پایین تری در کل کشور ها (حدود پنج درصد) با یا بی علامت این بیماری را گرفته اند.

این یعنی اوایل تابستان (در نیمکره شمالی)، پس از فروکش کردن موج اول بیماری به دنبال اعمال محدودیت و تعطیلی های وسیع، هنوز بیشتر جمعیت با ویروس روبرو نشده بودند.

حتی با فرض اینکه اغلب افراد پس از ابتلا مصونیت موثر و پایدار پیدا می نمایند، به نظر می رسد دستیابی به ایمنی جمعی (در حداقل 65 درصد جمعیت) و ریشه کن شدن همه گیری، فقط پس از امواج وسیع و پیاپی این همه گیری ممکن شود.

این فرایند در صورت نبود واکسن مناسب ممکن است مانند همه گیری دنیای آنفلوآنزا های اسپانیایی و خوکی حداقل دو سال طول بکشد. اگر مصونیت پس از ابتلا یا واکسیناسیون ماندگار نباشد، این کرونای نوظهور هم مانند انواع دیگر سرماخوردگی کرونایی باقی می ماند و فصلی می شود.

سناریو های محتمل همه گیری کووید-19

سناریو های زیر بر اساس پیش فرض های محتمل، فرایند همه گیری کرونا در10 ماه اخیر و مدل سازی های موجود برای پیش بینی احتمالات آینده طرح شده اند.

سناریوی اول

همه گیری دنیای پس از چند موج متوالی در ظرف 18 ماه آینده فروکش می نماید و پس از آن ممکن است گهگاه در مقیاسی کوچک و منطقه ای بروز کند.

پیش فرض ها:

کنترل همه گیری به شکلی که فعلا در اغلب کشور های دنیا دیده می شود، نسبی و متناوب ادامه یابد.

ایمنی پس از ابتلا کاملا موثر، پایا و گسترده باشد و حداقل تا دو سال از ابتلای مجدد جلوگیری کند.

ویروس کرونا دچار جهش ژنتیکی مهمی نشود که آن را به ایمنی اکتسابی مقاوم کند.

واکسیناسیون موثر و با پوشش وسیع بزودی میسر نشود.

سناریوی دوم

همه گیری دنیای پس از موج های متوالی در یک تا دو سال آینده فروکش نسبی می نماید و مثل آنفلوآنزای فصلی و سرما خوردگی بصورت یک بیماری فصلی با شیوع متناوب در جوامع انسانی پایدار می ماند. همه گیری های وسیع بعدی به کیفیت ایمنی اکتسابی، جهش های ژنتیکی ویروس و وسعت استفاده و تاثیر واکسن های احتمالی بستگی دارد.

پیش فرض ها:

کنترل همه گیری به شکلی که فعلا در اغلب کشور های دنیا دیده می شود، نسبی و متناوب ادامه یابد.

ایمنی پس از ابتلا، کوتاه مدت و نسبی بوده و تنها حدبیشتر تا نه ماه دوام داشته و پس از آن احتمال ابتلای مجدد افزایش یابد.

جهش های ژنتیکی که ویروس را قادر به فرار نسبی از ایمنی موجود کند محتمل باشند.

واکسیناسیون موثر و گسترده بزودی میسر نشود و ریشه کنی دنیای با واکسیناسیون تحقق نیابد.

سناریوی سوم

همه گیری دنیای پس از چند موج وسیع با ازدیاد افراد ایمن و برنامه های واکسیناسیون گسترده تا 18 ماه آینده فروکش می نماید و پس از آن تنها ممکن است گهگاه در مقیاسی کوچک و محلی بروز کند.

پیش فرض ها:

کنترل همه گیری با اقدامات ناکافی و مقطعی ادامه داشته باشد و از شش تا هشت ماه دیگر بسرعت با واکسیناسیون وسیع و پله ای دنبال شود.

ایمنی پس از ابتلا و بخصوص واکسیناسیون حداقل یک تا دو سال پایا باشد و از پخش ویروس توسط افراد بی علامت جلوگیری کند.

جهش های ژنتیکی مهم که ویروس را قادر به فرار از ایمنی موجود و بیماری زاتر کند در جمعیت پخش نشوند.

واکسن های موثر از شش ماه دیگر در دسترس باشد و واکسیناسیون دنیای منسجم و گسترده انجام شود.

دانسته های فعلی ما برای انتخاب از بین این سه سناریوی کلی کافی نیست.