I Lidia Morawskas hjemby Brisbane på den australske østkyst har vejskilte et enkelt budskab: “Vask hænder, red liv”. Det har hun ikke noget problem med: “Håndvask er altid en god foranstaltning”, siger aerosolforskeren, der arbejder på Queensland University of Technology. Men skiltet er måske forældet.

Sammenfaldende beviser tyder på, at SARS-CoV-2, det coronavirus, der er ansvarlig for COVID-19-pandemien, kan overføres fra person til person i små dråber, der kaldes aerosoler, og som fyger gennem luften og ophobes over tid. Efter måneders debat om, hvorvidt mennesker kan overføre viruset gennem udåndingsluften, er der stigende bekymring blandt forskere om denne transmissionsvej.

Den 6. juli offentliggjorde Morawska og aerosolforskeren Donald Milton fra University of Maryland, College Park, støttet af en international gruppe på 237 andre klinikere, læger med ansvar for smitsomme sygdomme, epidemiologer, ingeniører og aerosolforskere, en kommentar1 i tidsskriftet Clinical Infectious Diseases, som opfordrer det medicinske samfund og de offentlige sundhedsmyndigheder til at anerkende potentialet for luftbåren overførsel. De opfordrer også til forebyggende foranstaltninger for at reducere denne type risiko.

Forskerne er frustrerede over, at centrale organer, såsom Verdenssundhedsorganisationen (WHO), ikke har lyttet til deres råd i deres offentlige budskaber.

Som reaktion på kommentaren blødte WHO sin holdning op. På en pressekonference den 7. juli sagde Benedetta Allegranzi, teknisk leder af WHO’s taskforce om infektionsbekæmpelse, følgende “Vi er nødt til at være åbne over for disse beviser og forstå deres konsekvenser med hensyn til smittemåder og også med hensyn til de forholdsregler, der skal træffes.”

Den 9. juli udsendte WHO en videnskabelig briefing om viral overførsel. Den fastholder, at der er behov for mere forskning “i betragtning af de mulige konsekvenser af en sådan smittevej”, men anerkender, at aerosoloverførsel over korte afstande ikke kan udelukkes i overfyldte, dårligt ventilerede rum. (WHO fortalte Nature, at den havde arbejdet på denne briefing i en måned, og at den ikke var et resultat af kommentaren.)

“Budskabet om luftbåren overførsel er der,” siger Morawska.

I månedsvis havde WHO standhaftigt skubbet tilbage mod tanken om, at der er en betydelig trussel om, at coronaviruset kan overføres af aerosoler, der kan ophobes i dårligt ventilerede lokaler og bæres med luftstrømme. Agenturet fastholder, at viruset hovedsageligt spredes af forurenede overflader og af dråber, der er større end aerosoler, og som dannes ved hoste, nysen og snak. Disse menes at tilbagelægge relativt korte afstande og falder hurtigt ned fra luften.

Denne type vejledning har hæmmet indsatser, der kunne forhindre luftbåren overførsel, såsom foranstaltninger, der forbedrer ventilationen af indendørs rum og begrænsning af indendørs sammenkomster, siger forskerne i kommentaren: “Vi er bekymrede for, at den manglende anerkendelse af risikoen for luftbåren overførsel af COVID-19 og manglen på klare anbefalinger om kontrolforanstaltninger mod det luftbårne virus vil få betydelige konsekvenser: Folk tror måske, at de er fuldt beskyttet ved at overholde de nuværende anbefalinger, men i virkeligheden er der behov for yderligere luftbårne indgreb for yderligere at reducere smitterisikoen.”

Dette er særligt vigtigt nu, hvor de statslige nedlukninger afskaffes og virksomhederne åbner igen. “For at kontrollere , er vi nødt til at kontrollere alle smitteveje,” siger Morawska, som først kontaktede WHO med sine bekymringer og offentliggjorde et resumé af beviserne2 i begyndelsen af april.

Men denne konklusion er ikke populær hos nogle eksperter, fordi den går imod årtiers tænkning om luftvejsinfektioner. Siden 1930’erne har forskere og embedsmænd inden for folkesundhed generelt set bort fra betydningen af aerosoler – dråber med en diameter på mindre end 5 mikrometer – i forbindelse med luftvejssygdomme som influenza. I stedet er den dominerende opfattelse, at luftvejsvirusser overføres af de større dråber eller gennem kontakt med dråber, der falder ned på overflader eller overføres af menneskers hænder. Da SARS-CoV-2 dukkede op i slutningen af 2019, var antagelsen, at det spredte sig på samme måde som andre luftvejsvirusser, og at luftbåren overførsel ikke var vigtig.

WHO følger den tilgængelige dokumentation og har modereret sin tidligere modstand mod tanken om, at virussen kunne spredes via aerosoler, siger Allegranzi. Hun siger, at selv om WHO anerkender, at luftbåren overførsel er plausibel, er de nuværende beviser ikke tilstrækkelige til at bevise det. Hun tilføjer, at anbefalinger om fysisk afstand, karantæne og brug af masker i lokalsamfundet sandsynligvis vil være et skridt i retning af at kontrollere aerosoltransmission, hvis den finder sted.

Årgammel debat

Debatten om transmissionsveje har store konsekvenser for indsatsen for at stoppe spredningen af virussen. Mindre, lettere aerosoler kan blive hængende og ophobes i luften og bevæge sig over lange afstande med luftstrømme. Men undersøgelser, der går tilbage til ingeniøren William Wells’ undersøgelser i 1930’erne, har antydet, at store dråber falder ud af luften inden for ca. 2 meter.

Da SARS-CoV-2 dukkede op, anbefalede sundhedsmyndighederne hyppig håndvask og opretholdelse af en fysisk afstand for at bryde dråbe- og kontaktoverførselsveje. Og nogle forskere og klinikere siger, at disse metoder er nok. Data om kontaktsporing støtter disse foranstaltninger, siger Kate Grabowski, der er epidemiolog for smitsomme sygdomme ved Johns Hopkins University i Baltimore, Maryland. “De kontakter, der har den højeste risiko, er personer, som man deler hjem med, eller som man har været i et lukket rum med i en længere periode, hvilket vil få mig til at tro, at det sandsynligvis mest er dråbeoverførsel,” siger hun, selv om hun siger, at aerosoloverførsel kan forekomme i sjældne tilfælde.

Men andre forskere siger, at casestudier af store klynger har vist betydningen af luftbåren smitte. Da nyhedsmedierne rapporterede om et stort antal mennesker, der blev syge efter indendørs sammenkomster, fik det Kim Prather, der er aerosolforsker ved University of California, San Diego, til at begynde at sætte spørgsmålstegn ved, om anbefalingerne om social afstand fra de amerikanske Centers for Disease Control and Prevention (CDC), som opfordrer folk til at holde sig 1,8 meter fra hinanden, er tilstrækkelige. Den indendørs spredning tyder på, at virussen blev overført på en anden måde, end sundhedsmyndighederne havde antaget. “For en atmosfærekemiker, som jeg er, er den eneste måde, hvorpå man kan nå frem til det, at man sætter det i luften, og alle indånder den luft”, siger Prather, som deltog i kommentaren. “Det er den rygende pistol.”

Mange forskere, der er bekymrede over luftbåren overførsel, peger på eksemplet med en skæbnesvanger korprøve, der fandt sted en times kørsel fra Seattle, Washington, den 10. marts. 61 medlemmer af Skagit Valley Chorale var samlet til en øvelse, der varede to og en halv time. På trods af at der var hånddesinfektionsmiddel ved døren, og at korets medlemmer undlod at give håndtryk og kram, fik mindst 33 korister SARS-CoV-2, og to af dem døde i sidste ende. Undersøgerne konkluderede, at virussen kunne have spredt sig i aerosoler produceret af sang og en “superspreder”, der producerede flere aerosolpartikler end typisk, selv om de ikke kunne udelukke overførsel gennem genstande eller store dråber3.

Men Morawska har modelleret forholdene i øvelokalet og siger, at der ikke er grund til at påberåbe sig tanken om en superspreder4. Den utilstrækkelige ventilation, den lange eksponeringstid og sangen var tilstrækkelige til at forklare antallet af personer, der blev smittet. Og ingen form for ventilation kunne have reduceret risikoen til et acceptabelt niveau for den to og en halv times prøve, siger hun.

I et andet tilfælde brugte forskerne en sporstofgas til at vise, at aerosoler, der blev transporteret med strømmene fra et klimaanlæg i en restaurant i Guangzhou i Kina, var skyld i et udbrud, der ramte ti spisende gæster fra tre forskellige familier. Ingen af de ansatte eller gæster, der sad i nærheden af andre klimaanlæg, blev smittet5.

I mellemtiden smittede en passager i en turistbus i Hunan-provinsen i Kina 8 af de 49 personer i bussen. En af disse sad 4,5 meter væk fra den smittede person og gik ind og ud af bussen gennem en anden dør. “Det udelukker muligheden for kontakt med hinanden eller meget tæt kontakt”, siger Yang Yang, en epidemiolog ved University of Florida i Gainsville, som er medforfatter til en rapport om sagen. “Jeg mener, at der er beviser nok til, at vi skal være meget bekymrede i indendørs miljøer, især i lukkede rum,” siger han.

Farlige dråber

Fældeundersøgelser kan give indicier for, at aerosoler bærer virussen, men forskerne ønsker at fastlåse, hvordan og hvornår det sker. Problemet er at fange aerosoler på fersk gerning.

Laboratorieundersøgelser, der går tilbage til 1930’erne og 1940’erne, konkluderede, at dråber, der udstødes ved tale eller hoste, er større end aerosoler. Disse større dråber, der er mere end 5 mikrometer i diameter, falder hurtigt ud af luften, fordi de er for tunge til at følge med lette luftstrømme.

Men mere følsomme eksperimenter tegner nu et mere komplekst billede, der peger på aerosolernes betydning som smittevej. I en undersøgelse, der blev offentliggjort i maj, blev der anvendt laserlysspredning til at påvise dråber, der blev udsendt af raske frivillige, når de talte. Forfatterne beregnede6 , at for SARS-CoV-2 genererer et minuts højlydt tale op mod 1 000 små, virusfyldte aerosoler med en diameter på 4 mikrometer, som forbliver i luften i mindst 8 minutter. De konkluderer, at “der er en betydelig sandsynlighed for, at normal tale forårsager luftbåren virustransmission i lukkede miljøer”.

En anden undersøgelse7 offentliggjort af Morawska og hendes kolleger som et præprint, som endnu ikke er blevet peer reviewet, viste, at personer, der var inficeret med SARS-CoV-2, udåndede 1 000-100 000 kopier pr. minut af viralt RNA, en markør for patogenets tilstedeværelse. Da de frivillige blot udåndede, blev det virale RNA sandsynligvis transporteret i aerosoler snarere end i de store dråber, der produceres ved hoste, nysen eller tale.

Andre laboratorieundersøgelser tyder på, at aerosoler af SARS-CoV-2 forbliver smitsomme i længere tid end aerosoler af nogle beslægtede luftvejsvirusser. Da forskere skabte aerosoler af det nye coronavirus, forblev aerosolerne smitsomme i mindst 16 timer og havde større smitteevne end aerosoler af coronavirusene SARS-CoV og MERS-CoV, som forårsager henholdsvis alvorligt akut luftvejssyndrom og Mellemøstligt luftvejssyndrom8.

Ude i laboratoriet er det en langt større udfordring at påvise aerosoler og vise, at de kan overføre virus. I en undersøgelse påviste forskere i Wuhan, Kina, SARS-CoV-2 RNA i aerosolprøver indsamlet på et hospital9. Men WHO og andre har kritiseret undersøgelser som denne, fordi de kun påviser viralt RNA og ikke smitsomt virus. “Alle disse forskere kæmper for at finde det levedygtige virus” i kliniske omgivelser, siger Allegranzi. “Når dette findes, vil det virkelig være meget relevant.”

Et af de problemer, som forskerne står over for, når de skal studere virussernes levedygtighed i aerosoler, er den måde, prøverne bliver indsamlet på. Typiske apparater, der suger luftprøver ind, beskadiger en virus’ sarte lipidhinde, siger Julian Tang, virolog ved University of Leicester i Storbritannien. “Lipidhylsteret vil skære sig, og så forsøger vi at dyrke disse vira og får en meget, meget lav genvinding,” siger han.

Få undersøgelser har dog med succes målt levedygtigheden af aerosolbårne viruspartikler. Et hold fra det amerikanske Department of Homeland Security Science and Technology Directorate i Washington DC fandt ud af, at miljøforholdene spiller en stor rolle for, hvor længe viruspartikler i aerosoler forbliver levedygtige. SARS-CoV-2 i falske spyt-aerosoler mistede 90 % af sin levedygtighed efter 6 minutters eksponering i sommersollys sammenlignet med 125 minutter i mørke10. Denne undersøgelse tyder på, at indendørs miljøer kan være særligt risikable, fordi de mangler ultraviolet lys, og fordi virussen kan blive mere koncentreret, end den ville være i udendørs rum.

Forskerne siger, at der stadig er en stor ubekendthed: Hvor mange viruspartikler er nødvendige for at udløse en infektion? Det er en af grundene til, at Allegranzi gerne vil se randomiserede forsøg, der viser, at interventioner, der tager sigte på at kontrollere aerosoler, rent faktisk virker. Et eksempel, siger hun, kunne være et forsøg, der viser, at tætsiddende åndedrætsmasker giver bedre beskyttelse end mere løstsiddende medicinske masker i sundhedssektoren.

Tang, der har bidraget til kommentaren, siger, at bevisbyrden er for høj, når det gælder luftbåren overførsel. “De beder om beviser for, at det er luftbårent, vel vidende, at det er meget svært at få beviser for, at det er luftbårent”, siger han. “Faktisk er beviserne for luftbåren overførsel så gode nu, at de er meget bedre end beviserne for kontakt eller dråber, som de siger, at alle skal vaske hænder.”

Politisk udvikling

I sidste ende, siger Morawska, er det afgørende med en stærk indsats fra toppen. “Når først WHO siger, at det er luftbårent, vil alle de nationale organer følge efter,” siger hun.

I kommentaren i Clinical Infectious Diseases argumenterer hun og de andre forskere for, at undersøgelser af SARS-CoV-2 og andre vira stærkt tyder på, at luftbåren overførsel af SARS-CoV-2 er en vigtig transmissionsvej1.

WHO siger, at den er opmærksom på sådanne bekymringer. Den vil “fortsat undersøge alt, hvad der dukker op”, siger Allegranzi. Men i juni satte hun spørgsmålstegn ved kvalifikationerne hos dem, der fører debatten. “Der er denne bevægelse, som har gjort deres stemme meget højlydt ved at offentliggøre forskellige positionspapirer eller meningstilkendegivelser”, siger hun. “Hvorfor spørger vi ikke os selv … hvorfor kommer disse teorier hovedsageligt fra ingeniører, aerobiologer og så videre, mens størstedelen af de kliniske, infektionsmedicinske, epidemiologiske, folkesundhedsmæssige, infektionsforebyggende og -kontrollerende folk ikke mener nøjagtig det samme? Eller de værdsætter disse beviser, men de mener ikke, at den rolle er så fremtrædende?”

Morawska bestrider denne karakteristik. Og listen over personer, der har tilsluttet sig kommentaren, afslører 40 læger, virologer og epidemiologer inden for smitsomme sygdomme samt mindst 20 aerosolforskere, der arbejder direkte med overførsel af smitsomme agenser.

På pressekonferencen den 7. juli sagde Maria Van Kerkhove, WHO’s tekniske leder for COVID-19, følgende om kommentaren: “Mange af underskriverne er ingeniører, hvilket er et fantastisk ekspertiseområde, som bidrager til den voksende viden om betydningen af ventilation.”

Regeringerne er begyndt at gøre noget på egen hånd for at bekæmpe luftbåren overførsel. I maj blev vejledningen fra det tyske sundhedsministerium ændret til udtrykkeligt at angive, at “Undersøgelser tyder på, at det nye coronavirus også kan overføres via aerosoler … Disse dråbekerner kan forblive svævende i luften i længere tid og kan potentielt overføre virus. Rum med flere personer bør derfor ventileres regelmæssigt.” CDC nævner ikke aerosoler eller luftbåren overførsel, men opdaterede sit websted den 16. juni for at sige, at det er vigtigt med tæt kontakt og varigheden af eksponeringen.

En talsmand for Det Forenede Kongeriges Scientific Advisory Group for Emergencies siger, at der er svage beviser for aerosoloverførsel i nogle situationer, men at gruppen ikke desto mindre anbefaler, “at foranstaltninger til kontrol af overførsel omfatter foranstaltninger, der er rettet mod aerosolruter”. Da Det Forenede Kongerige reviderede sine retningslinjer for social distancering, rådede det folk til at tage ekstra forholdsregler i situationer, hvor det ikke er muligt at holde sig 2 meter fra hinanden. Rådet omfatter anbefalinger om at bære ansigtsmaske og undgå ansigt-til-ansigt-interaktioner, dårlig ventilation og højlydt tale eller sang.

Allegranzi siger, at WHO’s panel af 35 eksperter, der gennemgår nye beviser, har drøftet luftbåren overførsel ved mindst fire lejligheder, og at WHO arbejder sammen med aerobiologer og ingeniører for at drøfte nye beviser og udvikle bedre retningslinjer for ventilation.

Det er ikke første gang under pandemien, at klinikere og forskere har kritiseret WHO for at være langsom til at opdatere retningslinjerne. Mange havde tidligt opfordret agenturet til at anerkende, at ansigtsmasker kan bidrage til at beskytte befolkningen. Men WHO kom ikke med en meddelelse om dette før den 5. juni, hvor den ændrede holdning og anbefalede, at man bar stofmasker, når social distancering ikke var mulig, f.eks. i offentlige transportmidler og i butikker. Mange lande anbefalede eller krævede allerede deres brug. Den 3. april udstedte CDC anbefalinger om at bruge masker i områder, hvor smitteprocenten er høj. Og der er dokumentation for disse tiltag: En systematisk gennemgang fandt ti undersøgelser af COVID-19 og beslægtede coronavirusser – overvejende i sundhedssektoren – som tilsammen viser, at ansigtsmasker reducerer risikoen for infektion11.

Allegranzi erkender, at hvad angår WHO’s holdning til masker, “var den tidligere måske mindre klar eller mere forsigtig”. Hun siger, at nye beviser for, at en person med SARS-CoV-2 er i stand til at overføre sygdommen, før symptomerne er begyndt (præ-symptomatisk) eller uden nogensinde at vise symptomer (asymptomatisk), indgik i beslutningen om at ændre vejledningen. Andre undersøgelser – bestilt af WHO – der viser, at ansigtsmasker af stof er en effektiv barriere, var også en vigtig faktor.

Forskere, der argumenterer for betydningen af aerosoler, siger, at regeringer og virksomheder bør træffe specifikke foranstaltninger for at reducere denne potentielle smittevej. Morawska vil gerne have anbefalinger mod luftcirkulation i bygninger og mod overbelægning; og hun opfordrer til standarder, der fastsætter effektive ventilationsniveauer, og eventuelt standarder, der kræver, at luftsystemer filtrerer partikler fra eller anvender ultraviolet lys til at dræbe luftbårne vira12.

Allegranzi fastholder, at de nuværende WHO-anbefalinger er fornuftige. “Det er et bundt af forholdsregler, herunder håndhygiejne, herunder masker, herunder distancering, som alle er vigtige,” siger hun. “Nogle af disse foranstaltninger vil også have en indvirkning på aerosoloverførsel, hvis det bliver en realitet.”