Maailm astus 2020. aastasse uut algust sümboliseeriva Hiina rotiaasta valguses, kuid loodus pani inimkonna ette oma väljakutse. SARS-CoV-2 viiruse ja selle tagajärjel tekkinud COVID-19 pandeemia muudab meie ettekujutust viirustes peituvatest ohtudest.
Endise börsianalüütiku ja statistiku Nassim Talebi riskiteooria põhineb ütlusel, et musta luike pole olemas – musta luike peeti võimatuks, kuni avastati, et Austraalias elavad mustad luiged. Musta luige teooria kohaselt ei tähenda seega tõsiasi, et me ei tea musta luige olemasolust, et musta luike pole olemas. Metafoorina osutas Taleb sündmusele, mida ei ole võimalik ette ennustada, aga mis muudab maailma kas heas või halvas suunas. Sellesarnaseid ettenägematuid ja inimühiskonda mõjutavaid sündmusi on olnud mitmeid ja viimane sai alguse eelmise aasta detsembris Hiina Hubei provintsis Wuhani linnas.
Maailma Terviseorganisatsioon (WHO) oli enne 2020. aastat väheseid rahvusvahelisi institutsioone, kes pidas põhjendatud riskina võimalikuks seniravimatu globaalse nakkushaiguse tekkimist. Enamikule oli laiaulatuslik pandeemia pigem Hollywoodi katastrooffilmi stsenaarium, näiteks Steven Soderberghi põneviku „Nakkus“ sarnane. Epidemioloogide ja viroloogide hulgas siiski oli erandeid, kes teadusfoorumitel ei väsinud rääkimast uutest võimalikest pandeemiaohtudest.
Tulevase USA presidendi Joe Bideni COVID-19 teadusnõukokku kuuluv Minnesota ülikooli epidemioloog Michael Osterholm on olnud üks neist teadlastest. Osterholm on korduvalt hoiatanud uue pandeemia tuleku eest, selle tekkimise võimalusi esitas ta konverentsidel ja 2017. aastal ilmunud raamatus „Deadliest Enemy“ („Surmavaenlane“). Kuigi tõsiselt ei võetud kurjakuulutavaid pandeemia ennustusi ka teadlaskonnas, argumenteerides, et maailma tervishoid on sedavõrd kõrgel tasemel, et laialdast levikut pole enam põhjust karta. Paradoksaalselt toodi näiteks varasemate koroonaviiruse epideemiate SARS ja MERS iseeneslik hääbumine, mis paljuski kirjutati laiahaardelisema teavitamise, parema tervishoiusüsteemi ja ravivõimaluste arvele.
Mida me teame?
Üsna kiiresti, jaanuari keskpaigaks, suutsid Hiina teadlased määrata viiruse geneetilise järjestuse. Geneetilise koodi lahtimuukimine kinnitas kahtlust, et haiguse põhjustajaks on uus koroonaviirus. Koroonaviirused ei ole väga suure genoomiga viirused. Viirus koosneb nukleiinhappest RNA ja selle jõudmine inimese rakkudesse aitab kiiresti alustada paljunemiseks vajalike osade tootmist. Tuntuim osa koroonaviirustest on ogavalk, mille järgi nad on ka oma nime saanud ning sedasama ogavalku kasutab SARS-CoV-2 inimese rakkudesse tungimiseks.
Veebruaris levis SARS-CoV-2 kiiresti üle maailma ja nakkuse poolt põhjustatud köha, palaviku ning hingamisraskustega patsiendid pöördusid haiglatesse ja hakkasid täitma intensiivravipalateid. Koroonaviirusega nakkuse korral kulub nakatumisest esimeste sümptomite tekkimiseni aega neli-viis päeva. COVID-19 haigusel on erinevaid haigusvorme. Igast sajast haigestunust möödub umbes 80 inimesel haigus kergelt, koduse köha ja palavikuga, 15–20 vajavad lühemat või pikemat haiglaravi, kellest omakorda üks neljandik satub kriitilisse seisu, kus ellujäämine sõltub hingamisaparaadi pumbatavast lisahapnikust. Algusest peale on teada, et raskekujuline COVID-19 ohustab eelkõige üle 65aastasi ja neid, kellel on kaasuvaid haigusi, näiteks kõrge vererõhk, suhkurtõbi või muud kroonilised haigused.
Viimase aja uuringud näitavad, et esineb ka täiesti teistsugune nakatumisvorm. Viirusega nakatunute hulgas on paljud inimesed asümptomaatilised ehk nad on viirusega nakatunud, kuid neil ei ole haigusnähte või mööduvad need märkamatult. Selliste inimeste osakaal kõigi nakatunute hulgas võib olla üle 50%, võimalik et kuni 80%, nagu on leitud Eestis tehtud uuringus.
Mõneti on arusaamatu, miks haigus kulgeb nii erinevalt. Näiteks esineb COVID-19 lastel kergelt või peaaegu puudub. On üldteada, et hingamisteede nakkusi, sealhulgas grippi, esineb laste hulgas sageli. Laste ja noorte inimeste vähese haigestumise põhjuseks on korduvalt toodud ideed, et neil on koroonaviiruse suhtes tekkinud eriline immuunkaitse. Kõige enam on kahtlustatud, et lapseeas saadud vaktsiinid, eriti tuberkuloosi ja leetrite-mumpsi-punetiste (MMR) vaktsiinid, kaitsevad SARS-CoV-2 nakkuse vastu. Lapseeas saadud vaktsiinide positiivne mõju üldisele immuunsüsteemi tugevusele oli teada juba enne koroona-ajastut. Seos on siiski seni kinnitamata ja kui ka lapseeas saadud vaktsiinid suurendavadki üldist immuunsüsteemi võimekust nakkuste vastu, siis ei pruugi see kesta noorukieast kauem.
COVID-19 omalaadse tunnusena tekib haigetel lõhnataju kadumine. Lõhnameele kadumist oli varem leitud raskemate gripiviiruse ja teiste koroonaviiruste infektsioonide korral. COVID-19 haigetel algab see esimeste sümptomite seas ja on nii levinud, et seda on peetud haigust diagnoosida aitavaks tunnuseks. Arvatakse, et viirusega nakatumine kahjustab ninaõõne ülemises osas asuvat haistmiselundit. Õhus leiduvad ained satuvad sissehingamisel ninaõõne haistmispiirkonda, kus asuvad haistmist vahendavad närvirakud. Neil rakkudel on erakordne võime vastu võtta ja ära tunda lõhnaaineid ning kanda närviimpulsse edasi peaajju. Ebaselge on, kuidas viirus neid rakke mõjutab, kas ta nakatab otseselt haistmist vahendavaid närvirakke või hoopis nende naaberrakke, mis aitavad närvirakkudel oma tööd teha. Haistmismeele sarnased närvirakud on ka maitsmismeele jaoks. Enamikul inimestel haistmis- ja maitsmismeel pärast paranemist taastub, kuid vähestel võib jääda kadunuks pikemaks ajaks. COVID-19 sümptomite püsimajäämine on olnud meditsiiniuuringute üks suundi, sest üha enam tuleb ilmsiks juhtumeid, kus viirus on jätnud tervisele pikaajalise jälje.
Koroonaviiruste levik
SARS-CoV-2 ei ole siiski unikaalne viirus, tal on koroonaviiruste hulgas mitu sugulast. Neli koroonaviirust, üheks neist HCoV-NL63, nakatavad inimesi iga aasta ja on pigem kahjutud. Nendega nakkumise tagajärjeks on tavalised külmetushaigused nii lastel kui ka vanematel inimestel ja need polegi haruldased – selliste koroonaviiruste arvele kantakse 15–30% sügistalvise perioodi külmetushaigustest. Milline mõju on sesoonsetel koroonaviirustel olnud COVID-19 levikule? See jääb ebaselgeks, aga mitu teadlast on pakkunud, et need on võinud kaitsta osa inimesi raske COVID-19 haiguse eest.
Eelmised kakskümmend aastat on toonud ka teisi koroonaviirusi. Esimene tõsisem koroonaviiruse epideemia SARS leidis aset Hiinas 2003. aastal. SARSi tagajärjel suri 800 inimest, peamiselt ägeda kopsupõletiku ja COVID-19 sarnase haiguse tagajärjel. Natuke vähem kui kümme aastat hiljem tekkis Saudi Araabias teise koroonaviiruse põhjustatud kopsupõletiku puhang, mis sai nimeks MERS. MERS oli märgatavalt surmavam, toonase hinnangu järgi suri 30% nakatunutest. Kumbki epideemia laialdaselt ei levinud, kokku nakatasid need umbes 10 000 inimest. Mõlemal korral alustati vaktsiinide väljatöötamisega, kuid kuna viiruse levik hääbus ja finantseerimine vähenes, jäid arendused lõpuni viimata ja vaktsiinikandidaadid riiulitele seisma. Vaktsiinide arendamine pole farmaatsiatööstusele olnud suurt tulu toov tegevus.
Nakkused võivadki kulgeda ettearvamatult. Nii oli algul maailmas lootus, et viirus ehk ei levi laialdaselt, vähemalt kinnitasid riigijuhid optimistlikult ühel meelel, et olukord jääb kontrolli alla. Püsis tugev usk, et nii Euroopa tervishoiusüsteemi tingimused kui ka klimaatilised olud ei ole samad, mis Hiinas. See, et varasemate koroonaviiruste põhjustatud epideemiad hääbusid, võis olla üheks põhjuseks miks maailm suhtus algperioodil SARS-CoV-2 levikusse leigelt. On tõsi, et kolded võivad arusaamatutel põhjustel märkamatult hääbuda, kuid võivad jääda ka inimreservuaaridesse. Nii võib mis tahes sellesarnase nakkushaiguse levik jääda tähelepanuta suhteliselt noore elanikkonnaga Aafrika riikides, kus suremus on väike ja viirus võib levida väheste sümptomitega nooremaealises elanikkonnas.
Mitme koroonaviiruse algseks peremeesloomaks on nahkhiired, kellelt viirus kandub teistele liikidele. Miks on nahkhiired paljude viiruste allikas? See on ebaselge ja olemasolevad teadmised napivad. Arvatakse et nahkhiired on omandanud viiruste suhtes teistlaadse kohastumise, kus immuunsüsteem võimaldab viirustel ellu jääda. Kui viirus nakatab inimest, siis käivitab see kaitsemehhanismi ning immuunsüsteem reageerib eesmärgiga viirus hävitada. Enamik viirusi, mis nakatavad hingamisteid, kaovad inimese organismist jäljetult pärast nakkusest paranemist. Mingil põhjusel viirused nahkhiirtes sellesarnast põletikuprotsessi ei aktiveeri ja need jäävad kehas elutsema.
Nähtust on seotud nahkhiirte lennuvõime tekkimisega, mille tagajärjel nad on kohastunud vältima selleks vajaliku kiirest ainevahetusest tulenevaid kõrvalmõjusid. Osa kõrvalmõjudest arvatakse olevat seotud viirusvastase kaitsega ning seepärast on ka vastav osa immuunsüsteemist alla surutud. Seega nahkhiirte immuunsüsteem küll piirab viiruste paljunemist organismis, aga ei hävita neid, moodustades viirustele omalaadse bioloogilise kodu. Ohukohad tekivad, kui viirused omandavad soodsad tingimused edasi kandumiseks teistele loomadele ja sealt inimesele. Võimalikeks kontaktipunktideks viiruste ülekandumisele sobivad hästi stressiolukorras olevate looduslike liikide lähedus koduloomadega, ka elusloomaturud ja avatud loomakasvandused.
Viiruse levik sõltub paljuski sellest, kuidas tal õnnestub ennast nakatunud peremeesliigis paljundada. Liikidevahelisel ülekandel ei pruugi viirus uues liigis olla sama edukas. Vajalik on, et tema pinnal olevad valgud seonduvad peremeesraku pinnal olevate valgumolekulidega. SARS-CoV-2 pinnal olev ogavalk haagib ennast kopsus oleva inimese valguga ACE2. ACE2 osaleb vererõhu reguleerimisel ja algselt arvatigi, et viiruse laiem levik kõrge vererõhuga inimeste hulgas on seotud ACE2 kõrgema tasemega, sest siis oleks viirusel paremad võimalused inimesse pääseda.
Tagantjäreletarkus
Inimeselt inimesele levib SARS-CoV-2 hingamisteede kaudu eelkõige piisknakkusena aevastamise, köhimise, rääkimise või mis tahes väljahingamisega. Peale piisknakkuse levib SARS-CoV-2 aerosoolina, väikeste osakestena, mis võivad lenduda kaugemalegi kui kaks meetrit. Nakatunud inimese läheduses olemine ei tähenda siiski automaatselt kindlat nakkumist ja viiruse edasikandumisel on tähtis, kui suur on viirusosakeste kogus, mida terve inimene haigelt saab. Mida suurem on saadav viirusosakeste arv, seda suurem on risk haigestuda. Saadava viirusdoosi hulk tõuseb korrelatsioonis ruumilise läheduse ja ajaga, mida nakatunud ja terve inimene koos veedavad.
Viiruse levikut on võimalik mudeldada, Eestis ja mujal on seda edukalt lähituleviku ennustamiseks kasutatud. Keskmist nakatumiskordajat R on võimalik arvutada, ja kui see on alla ühe, siis viiruse levik taandub, ja kui üle ühe, siis lisandub. SARS-CoV-2 vaba leviku korral on R-kordajaks hinnatud 2-3, mis on kiirem levik kui gripiviirusel, kuid aeglasem kui leetritel. Kui mitut uut inimest üks konkreetne inimene nakatab, on siiski vägagi varieeruv. Ilmselt põhineb suur osa levikust nn superlevitajatel: ühelt nakatunult levib viirus soodsatel tingimustel edasi paljudele. Eestis olid näideteks võrkpallivõistlus Saaremaal ja sünnipäev Võrus, mujal maailmas Lõuna-Korea juhtum kristliku sekti kogunemisel veebruaris ning hiljutised Montenegro ja Serbia kirikupea matused. COVID-19 puhul arvataksegi, et väike osa nakatunutest on enamiku uute nakkuste põhjuseks, näiteks leiti Indias, et 7% viirusega nakatunutest põhjustas 60% edasisi infektsioone.
Tagantjäreletarkusena on ennetustöö parim viis epideemiaks valmistuda. Riigid, kus ühiskond oli riskidest teadlik, on saanud paremini hakkama, samal ajal riigid, mille juhtkond vähendas viiruse tähendust või ei rakendanud meetmeid, on jäänud halvemasse olukorda. Omapäraseks erandiks oli kevadine Rootsi käsitlusviis ja kuigi rootsi epidemioloogid otseselt ei öelnud välja kollektiivse immuunsuse ideed, olid poliitilised otsused ja tegevus sellega kooskõlas. Ka britid kaalusid esimestel nädalatel kollektiivse immuunsuse (ingl herd immunity) mõtet, mis oleks eeldanud 60–80% inimeste kontakti viirusega, kuid loobusid sellest kiiresti. Kollektiivse immuunsuse idee ja mudelid töötati välja 1980ndatel selleks, et ennustada, kui suurt osa elanikkonnast on vaja vaktsineerida, et saavutada populatsiooni kaitsev immuunsus. Eesmärk oli optimaalseima vaktsineerimislahenduse leidmine, mitte saavutada seda loodusliku nakkuse leviku kaudu.
Pandeemia ulatus ei sõltu ainult viirusest või ennetavatest tervishoiu abinõudest. Kõnekas on, et paremini toimetulevate riikide edu nurgakiviks on olnud teadlaste ja ekspertide kaasamine otsuste tegemisse. Üheks põhjuseks, miks Eestis on pandeemiaga hästi hakkama saadud, on olnud poliitikute valmidus kuulata teadlaste ja meedikute seisukohti. Kandev osa on selles olnud valitsust nõustava teadusnõukoja liikmetel eesotsas Irja Lutsariga. Kuid samuti on õige, et lõplik otsus ja vastutus edasise tegevuse eest jääb poliitikute kätte. Mõneti vastupidine olukord oli kevadel Rootsis, kus inimeste toetus ekspertide arvamusele oli erakordselt suur ja kus väikese arvu teadlaste arvamus hakkas varjutama poliitilisi otsuseid pandeemia ohjeldamisel. Sügiseks on Rootsi muutnud oma lähenemist.
Poliitiline ignorantsus maksis kätte mitmele suurvõimule, sealhulgas maailma parima kompetentsi ja võimalustega USA-le. USA haiguste leviku järelevalveorganisatsioon CDC andis juba veebruaris koroonaviiruse suhtes hoiatuse, aga poliitilise ladviku vastutamatus nullis tegevuskavad ja initsiatiivi. USA juhtivaid virolooge Anthony Fauci on toonud esile, et Euroopas läks nakatumine suvega alla, mille tulemusel sügisene tõus algas nulli lähedalt. Samal ajal USAs, kus piirangutesse suhtuti leigelt, jäi nakatumise tase platoole püsima ning tõusis sügisel sealt veel kõrgemale. Poliitilise ladviku suhtumine viiruse levikusse on seotud inimeste suhtumisega riikide tervishoiualastesse hoiatustesse. Wellcome Trusti tehtud uuringu kohaselt üle 80% sakslastest, brittidest ja kanadalastest usaldab oma riigi tervisehoiatusi, samal ajal USAs ja Itaalias on see 60% lähedal.
Esimesed vaktsiinipääsukesed
Tänu teaduse ja tehnoloogia arengule osutub inimkond üllatavalt kiireks oma vastuses looduse väljakutsele. Ajalooliselt lühikese ajaga, vaid 12 kuuga on tootmiseni jõudnud mitu vaktsiini, mille efektiivsus ulatub 95 protsendini. Tõhusus võib peituda uues tehnoloogias, mida seni pole vaktsiinide tegemisel kasutatud. BioNTechi/Pfizeri ning Moderna vaktsiinid põhinevad mitte nõrgestatud viirustel või viirusvalkudel, vaid viiruse valke kodeerivatel RNA molekulidel. Ühelt poolt on RNA-vaktsiinide arendamine lihtsam ja kiirem. kui varasemate vaktsiinide tehnoloogiad, kuid niivõrd suur efektiivsus on erakordne. Teisalt on selliste vaktsiinide tootmine, transport ja manustamine keerulisemad, kuna vajalik on vaktsiinide transport madalatel temperatuuridel. Esimeste vaktsiinipääsukeste järel on tulemas ka teisi, klassikalise tehnoloogiaga vaktsiine. Mitme erineva vaktsiini väljatöötamine ja kasutusele võtmine võib osutuda kasulikuks, kuna suurte koguste tootmine kujuneks ühel firmal arvatust keerulisemaks ja praegu pole ühegi vaktsiini puhul teada, kui kaua immuunsus kestab pärast kaht vaktsiinisüsti. Eri tootjate vaktsiinide kasutuselevõttu võivad hakata mõjutama kõrvalmõjud. Inimesed, kellele on kliinilistes uuringutes vaktsiine antud, on kirjeldanud teistkordsel manustamisel kõrvalmõjusid, süstekoha valu ja palavikutunnet.
Musta luige aasta läheb ajalukku. Lootus on, et järgmine 2021. aasta tuleb parem ja pandeemia saab lahenduse. Enne seda tulevad veel keerulised aasta esimesed kuud. Ennustada ennustamatut on võimatu, kuid on tõenäoline, et jaanuar-märts 2021 on COVID-19 ajastu kõige raskem periood, sest viirus jätkab levikut, vaktsiinide saadavus ja nende mõju võtab aega ja inimesed on piirangutest väsinud. Ettevaatlikuks optimismiks on siiski põhjust ja seda on vaja meile kõigile.
Pärt Peterson on Tartu ülikooli molekulaarimmunoloogia professor.