Gorlice. Koronawirus. Urządzenie skonstruowane przez dr. Daniela Cieślę pomaga ustalić, czy w danym pomieszczeniu była osoba zakażona

Wirus SARS Cov-2 przypomniał nam, że zagrożenia mikrobiologiczne są nadal aktualne. Pokazał też, jak szybko z lokalnego ogniska epidemicznego w Chinach wirus opanował wszystkie kontynenty. Dlaczego było to możliwe?
Odpowiedź jest dość prosta, SARS Cov-2 jest ze swojej istoty łagodnym wirusem i u większości zainfekowanych nie powoduje choroby. Gdyby wszyscy zarażeni mieli objawy i wiedzieli o tym, że roznoszą wirusa, zwalczenie epidemii byłoby dużo łatwiejsze. W przypadku koronawirusów takie właściwości patogenne nie są nowością. Większość tych zwierzęcych funkcjonuje w populacjach określonych gatunków i w normalnych warunkach nie powoduje masowych zachorowań. Takie właściwości ma też SARS Cov-2, który rozszerzył, najprawdopodobniej w wyniku mutacji, swój dotychczasowy rezerwuar zwierzęcy na człowieka.

Z czego to wynika?

W świecie dzikich zwierząt nie ma osobników chorych, a długość życia najczęściej kończy się z zakończeniem okresu reprodukcyjnego. Nie ma też osobników słabych genetycznie. Populacja w normalnych warunkach jest młoda i zdrowa. Inaczej jest w przypadku człowieka - dzięki rozwojowi cywilizacji, nauki, medycyny mamy populację niemieszczącą się w ramach naturalnych. Dlatego konfrontacja z potencjalnie niepatogennym wirusem jest taka dotkliwa.

Przejdźmy do sedna - urządzenia, które Pan zbudował ze swoim zespołem. Jak to działa?
W pomieszczeniach objętych monitoringiem umieszczane są proste, małe urządzenia, na które zakłada się jednorazowy filtr, który „wyłapuje” wirusa z powietrza w pomieszczeniach. Po określonym czasie pracy wspomniany filtr trafia do laboratorium. W przypadku np. szkoły, monitoringiem objęte są wszystkie pomieszczenia klasowe i pokój nauczycielski. Filtry są badane zbiorczo metodą rtPCR. Analiza wykonywana jest w nocy. Wyniki trafiają do szkoły kolejnego dnia, zanim jeszcze rozpoczną się zajęcia. Jeżeli wynik jest dodatni, to zdefiniowana na podstawie lokalizacji filtra klasa nie rozpoczyna zajęć, z uwagi na bardzo realne zagrożenie zarażenia się. Wśród tej grupy bowiem jest bądź są siewcy. Osoby takie powinny odizolować się w miarę możliwości od domowników, szczególnie od tych z grupy ryzyka. Wykrycie ogniska w zarodku jest bardzo ważne, bo przy sprzyjających warunkach może rozwinąć się nawet na kilkaset osób. Dzięki tej metodzie zdobywamy wiedzę, czy w danym miejscu i czasie doszło do transmisji wirusa.

Sprawdziliście działanie w praktyce?

Tak. Badania zaczęły się pod koniec marca. Przebadaliśmy ponad 120 zarażonych osób (zarówno tych z objawami, jak i bezobjawowych) w kierunku rozsiewania przez nie wirusa. Sprawdziliśmy wiele kontekstów aktywności fizycznej, etapu choroby, wieku, płci itp. System testowaliśmy przez trzy miesiące w różnych instytucjach, w firmach, biurach, szkołach, w szpitalach, w domach. Metoda jest bardzo czuła i pozwala wykryć zjawisko rozsiewania wirusa praktycznie w czasie rzeczywistym. Wczesna wiedza na temat obecności wirusa w powietrzu pozwala na reakcję punktową w obiektach takich jak szpitale, domy pomocy, zanim dojdzie do szerszego rozprzestrzenienia się zagrożenia. Opracowaliśmy skuteczną metodykę zbiorczego badania próbek. Jednym testem badamy 60 pomieszczeń. Jeżeli to są np. klasy, to pośrednio badamy 1500 osób co dzień.

Jakie wnioski z przebadania tych 120 osób?
Około ośmiu procent zarażonych ma zdolność rozprzestrzeniania wirusa w sposób bardzo efektywny. Roboczo nazwaliśmy ich supersiewcami. Jeżeli taka osoba znajdzie się w określonym czasie i miejscu z dużą grupą innych ludzi, to może zarazić kilkanaście, kilkadziesiąt spośród nich. Typowy profil takiego supersiewcy w naszym badaniu to młody lub w sile wieku mężczyzna, który zakażenie przechodzi bezobjawowo. Można wręcz powiedzieć, że to taki koń trojański, który dostarcza wirusa słabszej części społeczeństwa. Dlatego to przede wszystkim na nich nakierowane jest nasze badanie, bo to oni w ogromnej mierze odpowiadają za rozprzestrzenianie się wirusa. Idąc dalej - około 20 procent zakażonych podczas normalnej aktywności emitowało wirusa śladowo. Pozostali, czyli zdecydowana większość, podczas normalnej aktywności nie rozprzestrzeniali wirusa w pomieszczeniu. W takim jak teraz momencie epidemii, szerokie badanie powietrza w klasach, biurach, szpitalach jest jedyną szansą na wykrycie aktywnych siewców. Dzięki tej metodzie można niewielkim kosztem przetestować tysiące osób.

Czy na podstawie waszych badań można określić, w jakich sytuacjach najczęściej dochodzi do zakażenia?

Oczywiście. Jeżeli chodzi o aktywność zarażonego, to największa emisja wirusa następuje - w kolejności malejącej - podczas śpiewania, chrapania, kichania osoby bezobjawowej (kichanie nie wynika z zakażenia, a np. zwykłego „załaskotania” w nosie), głośnego mówienia, kaszlenia. Osoby bezobjawowe mają większy dystans rażenia niż objawowe. W przypadku tych ostatnich wyrzucany aerozol z powodu infekcji dróg oddechowych jest zlepiony gęstą wydzieliną i szybciej opada. Udało nam się sprawdzić również dystans, który są w stanie pokonać w powietrzu cząstki wirusa. Najdłuższy wynosił 12 metrów! W przypadku więc pomieszczeń zachowanie dystansu chroni w bardzo małym stopniu

.

Jak może się więc chronić przeciętny Kowalski z ulicy?
W sklepach, w przestrzeni publicznej - jak najmniej mówić. Podczas rozmowy zawsze maseczka powinna zakrywać usta i nos. Zakrywając je, chronimy innych. Aktywność rekreacyjną, kulturalną należy przenieść na wolne powietrze. Nabożeństwa w kościołach powinny odbywać się w formie cichej modlitwy i bez śpiewania przez wiernych. Epidemia koronawirusa jest trudna do opanowania dlatego, że za rozprzestrzenianie odpowiadają głównie wspomniani już wcześniej wielokrotnie bezobjawowi siewcy. Jednostką epidemiologiczną jest nie pojedyncza osoba, a osoby, które mieszkają razem lub są w bardzo bliskim kontakcie. Każdy musi przeanalizować sytuację wokół siebie. Jeśli w rodzinie jest senior obciążony innymi chorobami, to ci zdrowi powinni być tak samo uważni, jak ten senior. Przeniesienie wirusa do domu jest równoznaczne z ryzykiem infekcji każdego z domowników. Powinniśmy stosować zasadę solidarności pokoleniowej.

Wie Pan, że pandemia budzi skrajne emocje...

Prawda jak zawsze jest pośrodku. Wirus jest skrajnie niebezpieczny dla pewnej części populacji, którą na razie trudno jednoznacznie zdefiniować. Założenie, że śmierć osoby po 65. roku życia z innymi chorobami to nic szczególnego, jest dużym nadużyciem, bo ci ludzie też mają prawo do dłuższego życia. Najważniejsze jest osiągnięcie kompromisu między ochroną przed zakażaniem się i śmiercią konkretnych osób a ograniczeniami dla reszty społeczeństwa. Będziemy współpracować z każdym, kto będzie tym zainteresowany i zechce skorzystać z naszych doświadczeń.

Jakie według Pana powinny być podjęte działania w Polsce?
Trzeba w pierwszej kolejności zmniejszyć transmisję wirusa w ogniskach bezobjawowych, która przyczynia się do powstawania ognisk domowych. Takimi miejscami obecnie są szkoły. Przy wdrożeniu procedur służących wykrywaniu ognisk bezobjawowych i ich szybkim wygaszaniu nie musi dojść ostatecznie do zamykania szkół i innych sektorów gospodarki. Jesteśmy gotowi do współpracy przy wdrożeniu skutecznego lokalnego systemu ograniczania transmisji wirusa oraz zabezpieczaniu strategicznych obiektów lecznictwa i opieki. Najważniejszą zaletą systemu jest pogodzenie powstawania ewentualnej odporności stadnej i skuteczne wypłaszczenie krzywej zachorowań poprzez wykrywanie siewców oraz ochrona osób z grupy ryzyka. Czas potrzebny do wdrożenia na poziomie poszczególnego powiatu, przy pomocy władz lokalnych to kilka dni.