Моделювання пандемії Covid-19 не могло нас підготувати - спектр науки

Моделювання пандемії: практика на випадок надзвичайних ситуацій

Як і всі пандемії, ця почалася нешкідливо. У Бразилії з’явився новий коронавірус, який перескочив від кажанів до свиней, а звідти - до фермерів. Зрештою віруси досягли більшого міста з міжнародним аеропортом - і звідти заражені мандрівники перенесли вірус до США, Португалії та Китаю. За 18 місяців коронавірус поширився по всьому світу, вбивши 65 мільйонів людей, і світова економіка знаходилася у вільному падінні.

covid-19

Цей сценарій, відомий як "Подія 201" ("Подія 201"), був представлений колегії науковців, урядовців та ділових людей у ​​конференц-центрі Нью-Йорка в жовтні 2019 року. Присутні були вражені - і саме цього хотів досяг Райан Морхард. Експерт з біобезпеки працює у Всесвітньому економічному форумі в Женеві. Він переживав, що світові лідери недостатньо серйозно сприймають загрозу пандемії. Тому він хотів зіткнутися з ними з потенційно величезними людськими втратами та величезними економічними наслідками. "Ми назвали це" Подія 201 ", оскільки спостерігаємо до 200 епідемічних подій на рік, - пояснює Морхард, - і ми знаємо, що одна з них може призвести до пандемії".

Час презентації та вибір коронавірусу виявилися відверто ясновидчими: буквально через два місяці з Китаю надійшли повідомлення про таємничий спалах пневмонії у місті Ухань - це був початок пандемії Covid-19. На сьогоднішній день близько 800 000 людей у ​​всьому світі померли в результаті хвороби.

Морхард був не єдиним, хто бив на сполох. Подія 201 була лише однією з десятків моделювань та аналізів за останні два десятиліття, які висвітлювали ризики пандемії та вказували на прогалини у здатності урядів та організацій реагувати на пандемії.

Ці імітаційні ігри передбачали багато проблем, які насправді виникли в боротьбі з Covid-19: порушення заборон на виїзд, відсутність медичного обладнання, погана організація, розповсюдження неправдивої інформації та боротьба з вакцинами. Але є також несподівані проблеми, пропущені сценаріями, такі як відсутність діагностичних тестів - і політики, які просто ігнорують поради медичних працівників.

Найголовніше, що дослідники не передбачали, що США будуть однією з найбільш постраждалих країн. Навпаки: ще у 2019 році провідні експерти з біологічної безпеки бачили США на першому місці в Глобальному індексі охорони здоров’я, який використовує понад 100 факторів для порівняння того, наскільки 195 країн готові боротися із спалахом епідемії. Президент Трамп підніс копію цього звіту на зустрічі в Білому домі 27 лютого 2020 року і підкреслив: «Ми номер один!» На даний момент Covid-19 вже нерозпізнано поширювався в США.

Тим часом у США понад 5,5 мільйона людей заразилися Sars-CoV-2, загинуло понад 174 000 - і США представляють себе однією з країн, яка найгірше справляється з вірусом. Морхард та інші експерти задаються питанням, що пішло не так - чому десятки моделювань та оцінок не змогли передбачити чи запобігти колосальним помилкам однієї з найбагатших країн світу? На відміну від них, країни, які не були так високо оцінені, як В'єтнам, наприклад, виділялися своїми швидкими, рішучими діями.

Незважаючи на все, сценарії містять важливу інформацію про те, як можна стримувати поточну пандемію - і що можна зробити краще наступного разу. Смертоносних пандемій не можна запобігти, говорить Том Фріден, колишній керівник Центрів контролю і профілактики захворювань США (CDC): "Однак можна запобігти тому, що ми все ще не готові".

Більше, ніж просто гра

Вперше моделювання пандемії стало популярним у 2000-х. Фахівці з біобезпеки та експерти в галузі охорони здоров’я скопіювали цю ідею із військових симуляційних ігор. Вони хотіли провести стрес-тестування охорони здоров’я, подивитися, де виникають проблеми та що налякало політиків настільки, щоб вирішити ці проблеми. Під час запуску імітаційних ігор вчені, бізнесмени та державні чиновники сидять разом і повинні приймати рішення в режимі реального часу, щоб вирішити проблему, що розширюється, представлену їм у стилі телевізійних новин.

Дві перші подібні імітаційні ігри моделювали біологічні атаки, в яких ворожі держави випускають віруси віспи в США: "Темна зима" та "Атлантична буря" були проведені аналітичними центрами з питань біологічної безпеки в США в 2001 і 2005 роках. Взяли участь впливові особи, що приймають рішення, такі як колишній глава Всесвітньої організації охорони здоров'я Гро Гарлем Брундтланд та Мадлен Олбрайт, державний секретар США при президенті Біллі Клінтоні.

В ході "Темної зими" та "Атлантичного шторму" учасники відчували, як боротьба за владу між політиками на різних рівнях може перешкоджати заходам проти епідемії зі швидко зростаючим числом інфекцій. Лікарні були пригнічені напливом пацієнтів, а національних запасів вакцин було недостатньо. Результати моделювання, разом із ще свіжими спогадами про теракти та напади сибірської виразки в 2001 році, змусили Конгрес США діяти, говорить Том Інглсбі, директор Центру охорони здоров'я в Університеті Джона Хопкінса в Балтіморі, який також діяв брав участь в управлінні обома імітаційними іграми. Незабаром після "Темної зими" уряд США зобов'язався створити національний запас вакцин проти віспи. А в 2006 році Конгрес прийняв Закон про готовність до пандемії та загальної небезпеки, щоб поліпшити здатність національної системи охорони здоров'я реагувати на надзвичайні ситуації. Сюди також входило збільшення фінансування досліджень нових інфекційних захворювань.

"Виявилося, що всі речі, над якими ми працювали, не відповідали тому, що нам насправді потрібно"
(Райан Морхард, експерт з біобезпеки)

Існували також міжнародні занепокоєння щодо пандемії. Невдовзі після спалаху Сарсу в 2003 році, коли вірус досяг двох десятків країн і в Китаї, Гонконгу та на Тайвані загинуло 721 людина, 194 держави-члени ВООЗ вирішили краще підготуватися до загрози здоров'ю. Для цього вони створили набір нормативних актів, також відомих як Міжнародні медичні правила (IHR). ММСП зобов'язує країни-учасниці, серед іншого, підготуватися до спалаху пандемії та негайно повідомляти про спалахи ВООЗ, щоб інші країни могли бути вчасно попереджені. Положення повинні були довести себе в 2009 році, коли вірус грипу H1N1 ("свинячий грип") забрав понад 100 000 життів у всьому світі, і в 2013 році, коли поширився Близькосхідний респіраторний синдром (Mers). Потім між 2014 і 2016 роками стався найбільший на сьогодні спалах Еболи, в якому загинуло 11 000 людей, приблизно половина всіх інфікованих.

У відповідь на все нові пандемії Організація Об’єднаних Націй створила комісію, яка шукатиме шляхи кращої підготовки людства до таких загроз. Остаточний звіт, представлений у 2016 році, містив численні рекомендації, включаючи інвестиції у розробку вакцин, ліків та діагностичні тести на нові інфекційні захворювання - і прохання про те, щоб у майбутньому всі особи та організації, що мають відношення до боротьби з епідеміями, брали участь у моделюванні пандемії.

Оманлива безпека

Коли світ почав готуватися до майбутніх пандемій, Інглсбі відчував, що його країна не приділяє цьому питанню достатньої уваги. Факт того, що в США відносно мало людей загинуло від Мерса та Еболи, можливо, викликав у політиків оманливе почуття безпеки, вважає експерт.

У травні 2018 року Інглсбі та його колеги з Університету Джона Хопкінса провели ділову гру "Clade X" - з членами Білого дому та Конгресу США, які ніколи не були відповідальними під час великої епідемії. Моделювання базувалося на респіраторному захворюванні, збудник якого штучно вироблявся в лабораторії. Одним із результатів моделювання було те, що заборони на поїздки не могли запобігти поширенню вірусу. Вірус поширився непомітно, оскільки у половини заражених виявлялося мало симптомів або взагалі відсутні. Медичних витрат не вистачало, а лікарні були завалені. Відповідальні на національному рівні та в окремих штатах робили суперечливі заяви. На отримання вакцини пішло більше 20 місяців.

Імітаційна гра дала шість важливих рекомендацій. Сюди входило скорочення часу на виготовлення вакцин та створення "надійної, ефективної національної системи охорони здоров’я, яка зможе впоратися з проблемами боротьби з пандемією". Однак деякі вважають, що наголос на цих заходах був недоречний у обговоренні нижче. Джеремі Кониндик, керівник Центру глобального розвитку у Вашингтоні, критикує той факт, що експерти з біозахисту часто надто зосереджуються на вакцинах, а не на складних, системних недоліках системи охорони здоров'я. Як результат, вони часто не помічають заходів, важливих на середніх етапах спалаху.

Гра без обмежень

Симуляції та реальні події допомогли політикам підготуватися до пандемії протягом останніх десятиліть.

  • 2001: В рамках «Темної зими» дослідники імітують напад віспи на США - за кілька місяців до серії нападів сибірської виразки в США.
  • 2003: спалах важкого гострого респіраторного синдрому (Сарс) в Азії. Спровокований коронавірусом, Сарс поширюється в десятку країн.
  • 2005: ВООЗ переглядає свої Міжнародні медичні правила (ММСП). Федеральні штати обіцяють краще контролювати спалахи захворювання та негайно повідомляти про них.
  • 2009: у США з’явився свинячий грип H1N1.
  • 2014: У Західній Африці повідомляється про спалах Еболи.
  • 2015: Вірус Зіка поширюється в Бразилії.
  • 2017: В рамках Всесвітнього економічного саміту в Давосі проведено моделювання пандемії.
  • 2018: Ебола двічі спалахнула самостійно в Демократичній Республіці Конго.
  • 2019: У Нью-Йорку відбувається "Подія 201", імітація нової пандемії коронавірусу.
  • 2020: Тільки в першій половині 2020 року від пандемії Сарс-CoV-2 загине 670 000 людей.

"У нас є сильна кінцева фаза, коли є вакцина, і у нас є сильна стадія початку, коли країни з низькою кількістю випадків можуть стримувати поширення", - говорить Коніндик. Але той факт, що у вас має бути достатньо доступного медичного персоналу, а потім координувати його, отримує не менше уваги, ніж біомедичні ресурси, необхідні для перевірки достатньої кількості людей, лікування, відстеження контактів та карантину. І саме з цією проблемою зараз стикаються США.

Це не так, якби «Клад Х» та інші моделювання не показали викликів, з якими стикаються країни в середній фазі пандемії. Наприклад, під час вправ «Багряна зараза», проведених Міністерством охорони здоров’я США у 2019 році, туристи повернулися до США з новим типом вірусу грипу. Спочатку це поширилося в Чикаго і врешті заразило 110 мільйонів американців. (Під час моделювання дослідники припустили вірус, який є більш заразним, ніж Sars-CoV-2.) Хоча відповідальні особи сперечались про те, як слід застосовувати відповідні заходи та як забезпечити обладнання, організаційні проблеми зростали місцевий, державний та національний рівні.

У звіті після симуляції підкреслюється, що Міністерство охорони здоров'я США, яке курирує Центри контролю та профілактики захворювань (CDC) та Управління з контролю за продуктами та ліками (FDA), не має чітких повноважень вживати національних заходів проти ініціювати пандемію, а також не мати фінансових ресурсів для таких заходів. Однак, як і у випадку з "Clade X", дискусія була зосереджена на очевидних стратегіях завершального етапу імітаційної гри, таких як розробка вакцин, а не на набагато складніших завданнях зміцнення національної системи охорони здоров'я.

Але принаймні і "Клада Х", і "Багряна зараза" показали слабкі державні та офіційні слабкі місця. Однак ці слабкі місця менш помітні в Глобальному індексі охорони здоров'я та на аналогічній шкалі оцінки ВООЗ, спільній оцінці охорони здоров'я. Що стосується відкриття нових патогенних мікроорганізмів, то США будуть у чудовому становищі завдяки своїй мережі лабораторій та "розгалуженому комерційному ринку". Але в міру поширення пандемії корони 2020 року стало зрозуміло, що США потребують більше, ніж лабораторні можливості та легіони епідеміологів, щоб стримати поширення вірусу.

Виставлення рахунків

Наприкінці січня 2020 року Інглсбі заспокоївся. Спалах корони ескалацію в Китаї з лякаючими темпами і поширився на все більше і більше країн, включаючи США. Це відповідало страшним прогнозам, які він реалізував у своїх моделюваннях. Але адміністрація Трампа, здавалося, сприймала спалах як суто китайську проблему, говорить Інглсбі. У третьому тижні січня Трамп опублікував рівно один заспокійливий твіт про коронавірус - і 40 про свої слухання щодо імпічменту, його передвиборчі події та те, як він виграє проти демократів. Єдиним публічним кроком уряду США було запровадження перевірки мандрівників з Китаю на наявність симптомів у деяких міжнародних аеропортах.

Інглсбі було зрозуміло, що заборони на поїздки та контролю аеропорту буде недостатньо, щоб запобігти поширенню заразного збудника. Тому 26 січня він запропонував низку необхідних заходів через Twitter для підготовки США до пандемії. "Відповідальні за світ і країни повинні планувати заздалегідь на випадок, якщо новий коронавірус не вдасться зупинити", - написав він. Список включав розробку вакцин, розширення захисного обладнання для медичних працівників та "дуже велику кількість надійних діагностичних тестів".

Ці заходи важливі для боротьби з майже всіма інфекційними хворобами, але у разі виникнення нових спалахів вони повинні виконуватися на повній швидкості. Тому експерти з безпеки включили цю навчальну мету в кожне моделювання - адже якщо епідемія не буде належним чином боротися в перші кілька місяців, це матиме катастрофічні наслідки пізніше. Стівен Моррісон, керівник відділу глобальної політики у галузі охорони здоров’я у Центрі стратегічних та міжнародних досліджень у Вашингтоні, висловлюється так: «Ти не можеш возитися тижнями, а потім приймати розгублені, напівпечені та не особливо серйозні заходи».

"Вам потрібен бензин у двигуні та гальма, які спрацьовують - але якщо водій не хоче користуватися автомобілем, їхати нікуди".
(анонімний вчений)

Також були стурбовані епідеміологи. Оскільки вони побоювались великої кількості невиявлених передач для США, вчені штатів Вашингтон, Нью-Йорк та Каліфорнія почали в кінці січня 2020 року вивчати тести, які можуть бути використані для виявлення генетичної послідовності вірусу - в тому числі і німецьких дослідників розроблений протокол, рекомендований ВООЗ. Однак їх спроби зробити ці тести доступними для загального користування зазнали невдачі через FDA: Агентство не було готове затвердити тести. Службовці Центрів з контролю та профілактики захворювань зараз вимагають, щоб лабораторії використовували лише тести, розроблені CDC.

CDC розпочав розсилку тестових наборів до відділів охорони здоров'я 6 лютого. Через три дні, у неділю вранці, Келлі Врублевський, директор з інфекційних хвороб Асоціації лабораторій громадського здоров'я в Сільвер-Спрінгс, штат Меріленд, отримала повену електронних листів, де всі заявляли одне і те ж: Тести не працюють. "Ми завжди усвідомлювали, що лабораторні дослідження є складними, але цей факт часто не враховували в моделюванні", - говорить Врублевський, який брав участь у "Багряній заразі" буквально місяцями раніше.

Поки CDC намагався поліпшити недосконалі тести, лабораторії боролися з FDA, щоб очистити розроблені ними тести. Деякі насправді отримали зелене світло 29 лютого. Але без координації на федеральному рівні тести залишались неорганізованими та обмеженими. І, незважаючи на прохання ВООЗ простежити контакти заражених людей, багато міських органів охорони здоров'я врятували ці зусилля - і уряд США не запропонував національного плану. Бет Камерон з Ініціативи з ядерної загрози, американської організації, яка працює з метою забезпечення міжнародного миру шляхом демонтажу ядерної, біологічної та хімічної зброї та вирішення питань національної безпеки, каже, що координацію випробувань повинна проводити група "Фор" Слід підтримати агентство з боротьби з пандемією в Білому домі. Камерон очолював таку групу під керівництвом президента Барака Обами, але вона була розформована Трампом у 2018 році.

Станом на березень 2020 року CDC припинив проводити прес-конференції і побачив, що його роль порушена адміністрацією Трампа, яка заявила, що вірус є менш шкідливим, ніж стверджували експерти в галузі охорони здоров'я. У редакційній редакції газети Washington Post у липні чотири колишні директори CDC, включаючи Peace, описали, як адміністрація Трампа мовчала CDC, переглянула його керівні принципи та підірвала його здатність боротися з пандемією. Трамп також поставив під сумнів рішення Ентоні Фочі, керівника Національного інституту алергії та інфекційних хвороб, старшого наукового співробітника Білої хати з питань боротьби з коронавірусом.