Klíčový parametr pandemie covidu-19: rozptylové číslo je mnohem důležitější než reprodukční

Covid-19 se od chřipky a dalších infekčních nemocí značně liší; podle epidemiologů zejména tím, jaký má rozptyl. Právě tato hodnota označovaná písmenem „k“ bude zřejmě klíčová pro úspěšné zvládnutí pandemie. Ukazuje totiž, kdy a kde k nebezpečné nákaze může dojít. 

Když vejde do baru normální člověk, průměrný majetek lidí v místnosti zůstane pořád stejný. Když tam ale vstoupí Jeff Bezos, majitel firmy Amazon, najednou stoupne průměrný majetek návštěvníků o miliardu dolarů. A podobné je to s covidem-19. Průměrné hodnoty jsou v jeho poznání mnohdy zavádějící, tato nemoc má totiž celou řadu vlastností, které se při průměrování snadno ztratí.

Jednou z hodnot, která se pro měření rychlosti šíření nového koronaviru používaná nejčastěji, je takzvané reprodukční číslo neboli R0 (er nula). To udává, kolik dalších osob nakazí průměrně jeden nakažený člověk. WHO na začátku pandemie odhadovala, že u covidu se pohybuje kolem 2,2, v současné době to vypadá spíš na mnohem vyšší hodnotu –⁠ 3,6 až 4,5. Různá opatření mohou tuto hodnotu snižovat, pokud se pohybuje nad jedna, pak počet nakažených roste, je-li pod jedna, pak množství infikovaných klesá. 

Řada epidemiologů a virologů ale při popisu covidu-19 zjišťuje, že toto číslo není tak zásadní a ve skutečnosti o dynamice šíření nemoci příliš neříká, kromě velmi hrubého trendu, jímž se pandemie vydává.

Nový koronavirus se totiž šíří značně odlišně od mnoha jiných nakažlivých chorob, zejména jinak než chřipka. A to je problém, protože většina pandemických plánů i modelů epidemiologů je postavena právě na chřipce a jejím chování.

V čem je covid jiný

Vědci si toho všimli už na jaře, klíčovým případem byl zpěv v kostele. Dvanáctého března se sešlo 61 lidí ve městě Mount Vernon ve státě Washington, aby nacvičovali sborový zpěv. Zpívali dvě a půl hodiny, povídali si a konzumovali společně jídlo.

Jeden z členů sboru ovšem v té době trpěl „lehkým nachlazením“. Ve skutečnosti to byl lehký průběh covidu. Tento jediný člověk nakazil v kostele 53 lidí, tři z nich museli být hospitalizováni a dva zemřeli. Případ popsalo americké Centrum pro kontrolu a prevenci nemocí a byl studován řadou vědců –⁠ je mimořádný v tom, že míra nákazy byla přes 80 procent.

Podobných nákaz, kdy jedna osoba infikuje desítky ostatních, je mnoho. Například za většinou nemocných v Jižní Koreji byla jediná žena, která nemoc rozšířila v náboženské komunitě.

Na druhou stranu ale data ukazují, že v mnoha případech, kdy byli nakažliví lidé v rizikovém prostředí, k žádným nákazám nedošlo, uvedl v květnu odborný časopis Science.

Žurnál Nature zase zveřejnil studii lékařů z Hongkongu. Ti dospěli na základě analýzy místních dat k tomu, že 19 procent nakažených je zodpovědných za 80 procent všech nákaz, 69 procent infikovaných ale nenakazilo jediného dalšího člověka. Údaje z této země jsou nesmírně cenné, protože zde probíhá důsledné testování a trasování, které umožňuje velmi přesné rekonstrukce toho, jak přenosy nákazy probíhají.

Velmi podobná čísla uvádějí i další výzkumy: podle současného stavu poznání nemoci to vypadá, že reálně virus šíří jen asi 10 až 20 procent nakažených a spousta ostatních ke zhoršování situace vlastně vůbec nepřispívá. Že je to velmi pravděpodobné, naznačuje i chování ostatních smrtících koronavirů –⁠ jak SARS, tak i MERS se šířily převážně při incidentech, kde se vždy nakazilo velké množství lidí najednou.

Tyto vlastnosti dělají nový koronavirus a jeho dopady mnohem méně předvídatelnými, než je třeba u chřipka, která se šíří mnohem méně často skrze superšiřitele. Může to také vysvětlovat „selhání“ některých států v přípravě na druhou vlnu. Stačí jen několik míst, kde dojde k podobným superpřenosům, a covid-19 se pak zastavuje už mnohem hůř než třeba chřipka.

Nadměrný rozptyl

Tato vlastnost viru se nazývá „nadměrný rozptyl“ a jeho faktor je označován písmenem „k“. Zjednodušeně řečeno to znamená, jak moc vytváří nákaza shluky, odborně clustery. Čím nižší je toto číslo, tím více přenosů nemoci pochází od malého množství osob.

Koronavirus SARS měl podle studie v časopise Nature hodnotu k ve výši 0,16, MERS asi 0,25 a epidemie španělské chřipky kolem 1,0. To znamená, že u ní mělo šíření skrze clustery mnohem menší vliv než u koronavirů ve 21. století.

video Newsroom ČT24: Konspirace kolem koronaviru, jejich šíření po internetu a neodborné informace v médiích
Video Newsroom ČT24
video

Newsroom ČT24: Konspirace kolem koronaviru, jejich šíření po internetu a neodborné informace v médiích

Zdroj: ČT24

Přesnou hodnotu k u covidu zatím vědci neznají, respektive její hodnoty se liší v různých modelech. Zpočátku se epidemiologové domnívali, že je o něco vyšší než u MERS a SARS, ale nejnovější studie ukazují, že je výrazně nižší.

Například červencová práce mezinárodního vědeckého týmu odhaduje hodnotu k nového koronaviru na 0,1 –⁠ a to ukazuje, že šíření v clusterech je pro něj zásadní: „Asi 10 procent nakažených je zodpovědných za 80 procent šíření,“ uvedl pro časopis Science jeden z autorů studie Adam Kucharski.

Nízká hodnota čísla k ale také znamená, že se nedá příliš spoléhat na oblíbené reprodukční číslo. Ani hodnota pod 1 totiž nemusí znamenat, že neexistuje nějaký skrytý a přitom rozsáhlý cluster, který už nemoc explozivně šíří dál.

Japonská zkušenost

Této nerovnoměrnosti se věnoval americký časopis The Atlantic, který kontaktoval japonského epidemiologa Hitošiho Ošitaniho. Podle něj se v Japonsku díky zkušenostem s jinými pandemiemi právě na tento aspekt covidu od počátku soustředili.

Popsal to na metafoře s lesem: zatímco v západním světě se epidemiologové soustředí při pozorování lesa na jednotlivé stromy, Japonci studují jejich skupinky (clustery). Jinde se pro stromy les ztratil, ale japonská metoda zatím fungovala velmi dobře.

Podle Ošitamiho je zapotřebí pro kontrolu pandemie zabránit vzniku superpřenosů, ale nejprve je zapotřebí zjistit, co mají společného a jak tento proces vlastně funguje.

Bohužel, u viru SARS-CoV-2 se to zatím přesně neví. Existuje ale již řada náznaků. Je možné, že někteří lidé jsou svou anatomií nebo genetikou lépe disponováni k tomu, aby částečky viru šířili ve větším množství. Je také možné, že nějaká doba nákazy je pro šíření nejvíce pravděpodobná, roli může hrát věk šiřitele nebo prostředí a činnost, která v něm probíhá. A samozřejmě vliv mohou mít i různé mutace viru a další faktory.

Řada studií se shoduje na tom, že klíčové podmínky pro superpřenosy jsou:

  • velká koncentrace lidí po delší dobu
  • špatně větrané vnitřní prostory
  • hlasitá komunikace/zpěv v nich
  • lidé bez obličeje zakrytého rouškami nebo respirátory

To dělá obzvláště rizikovými nejrůznější společenské akce, jako jsou například svatby, pohřby nebo právě sborový zpět, ale také restaurace nebo bary, kde kvůli hluku lidé musí mluvit hlasitěji a naklánět se blíž k sobě.

Tato prostředí jsou tedy zodpovědná za většinu superpřenosů, které zase zrychlují zásadním způsobem šíření nemoci ve společnosti. A právě proto během druhé podzimní vlny epidemiologická opatření v řadě zemí, včetně České republiky, míří ke kontrole takových míst i lidské aktivity, jež se zde odehrává.

Opačné trasování

Tyto vlastnosti šíření viru mají také zásadní dopad pro trasování nemocných. V současné době se trasují především kontakty, které člověk mohl nakazit; ještě důležitější je ale třeba podle německého virologa Christiana Drostena trasovat, od koho se člověk nakazil. Právě to totiž může pomoci rychle a účinně odhalit místo, kde došlo k superpřenosu.

Drosten dokonce navrhuje, aby si lidé z tohoto důvodu vedli jakési koronadeníčky, kde by si zaznamenávali každý den večer své potenciálně rizikové kontakty –⁠ trvá to jen pár minut denně, ale hygienikům by to mohlo extrémně pomoci s trasováním původců nákazy, a tedy i k odhalení celých clusterů.

V České republice se například podařilo hygienikům rychle najít pražský cluster v klubu Techtle Mechtle. Nakazilo se v něm 68 přítomných a celkem měl cluster několik stovek nakažených lidí.

Touto strategií se již od března řídí i Japonsko. Na počátku pandemie země zaznamenala znepokojivě vysoká čísla nakažených. Nepřistoupila ale k lockdownu, místo toho začala agresivně likvidovat clustery tak, aby nemohly vznikat superclustery.

Touto taktikou se řídí i v současnosti a udržuje množství nakažených i na začátku října přibližně na stejném počtu jako v létě. V Evropě s podobnými klimatickými podmínkami přitom počty nakažených, hospitalizovaných i mrtvých rychle narůstají. 

Řešení na dohled?

Vysoký rozptyl covidu-19 zhoršuje jeho kontrolu klasickými opatřeními, ale současně naznačuje, jaká řešení by mohla fungovat lépe. Dnes používané PCR testy totiž umí velmi spolehlivě, ale dost pomalu (a navíc draze) odhalit nakaženého, nejsou ale příliš vhodné pro rozeznání clusterů.

Nově se ale objevují rychlé testy, které se dají udělat i ze slin a jsou lacinější. Nejsou příliš spolehlivé v odhalení nakaženého, dostatečně spolehlivě ale poznají, když člověk nakažen není. To by podle řady epidemiologů mohlo stačit. Minimálně pro rychlé rozpoznání toho, zda byla nějaká hromadná akce místem se superpřenosem. Pak se dá celý cluster, tedy všichni účastníci, považovat za potenciálně nakažený a může být včas izolován.