În orașul natal al Lidiei Morawska, Brisbane, de pe coasta de est a Australiei, panourile de pe marginea drumului transmit un mesaj simplu: ‘Spălați-vă pe mâini, salvați vieți’. Ea nu are nicio problemă cu acest lucru: „Spălarea mâinilor este întotdeauna o măsură bună”, spune cercetătoarea în domeniul aerosolilor, care lucrează la Universitatea de Tehnologie din Queensland. Dar semnul ar putea fi depășit.

Legături convergente de dovezi indică faptul că SARS-CoV-2, coronavirusul responsabil de pandemia COVID-19, poate trece de la o persoană la alta în picături mici numite aerosoli care plutesc în aer și se acumulează în timp. După luni de dezbateri cu privire la posibilitatea ca oamenii să transmită virusul prin aerul expirat, există o îngrijorare tot mai mare în rândul oamenilor de știință cu privire la această cale de transmitere.

La 6 iulie, Morawska și cercetătorul în domeniul aerosolilor Donald Milton de la Universitatea din Maryland, College Park, susținuți de un grup internațional format din alți 237 de clinicieni, medici specializați în boli infecțioase, epidemiologi, ingineri și cercetători în domeniul aerosolilor, au publicat un comentariu1 în revista Clinical Infectious Diseases care îndeamnă comunitatea medicală și autoritățile de sănătate publică să recunoască potențialul de transmitere prin aer. Ei solicită, de asemenea, măsuri preventive pentru a reduce acest tip de risc.

Cercetătorii sunt frustrați de faptul că agențiile cheie, cum ar fi Organizația Mondială a Sănătății (OMS), nu au ținut cont de sfaturile lor în mesajele lor publice.

Ca răspuns la comentariu, OMS și-a îndulcit poziția. La o conferință de presă din 7 iulie, Benedetta Allegranzi, liderul tehnic al grupului de lucru al OMS pentru controlul infecțiilor, a declarat: „Trebuie să fim deschiși la aceste dovezi și să înțelegem implicațiile lor în ceea ce privește modurile de transmitere și, de asemenea, în ceea ce privește măsurile de precauție care trebuie luate”.

La 9 iulie, OMS a publicat o informare științifică privind transmiterea virală. Acesta susține că sunt necesare mai multe cercetări „având în vedere posibilele implicații ale unei astfel de căi de transmitere”, dar recunoaște că nu poate fi exclusă transmiterea pe distanțe scurte prin aerosoli în spații aglomerate și slab ventilate. (OMS a declarat pentru Nature că a lucrat la acest briefing timp de o lună și că nu a fost un rezultat al comentariului.)

„Mesajul privind transmiterea prin aer este acolo”, spune Morawska.

De luni de zile, OMS a respins cu fermitate ideea că există o amenințare semnificativă de transmitere a coronavirusului prin aerosoli care se pot acumula în spații slab ventilate și pot fi purtați de curenții de aer. Agenția susține că virusul se răspândește în principal prin suprafețe contaminate și prin picături mai mari decât aerosolii care sunt generate de tuse, strănut și vorbit. Se crede că acestea călătoresc pe distanțe relativ scurte și cad rapid din aer.

Acest tip de îndrumare a împiedicat eforturile care ar putea preveni transmiterea prin aer, cum ar fi măsurile care îmbunătățesc ventilația spațiilor interioare și limitarea adunărilor în interior, spun cercetătorii în comentariu: „Suntem îngrijorați de faptul că lipsa de recunoaștere a riscului de transmitere a COVID-19 prin aer și lipsa unor recomandări clare privind măsurile de control împotriva virusului transmis prin aer vor avea consecințe semnificative: oamenii ar putea crede că sunt pe deplin protejați prin respectarea recomandărilor actuale, dar, de fapt, sunt necesare intervenții suplimentare în ceea ce privește transmiterea prin aer pentru reducerea în continuare a riscului de infectare.”

Acest lucru este deosebit de important acum, când închiderile impuse de guvern se atenuează și întreprinderile se redeschid. „Pentru a controla , trebuie să controlăm toate mijloacele de infectare”, spune Morawska, care a contactat pentru prima dată OMS cu preocupările sale și a publicat un rezumat al dovezilor2 la începutul lunii aprilie.

Dar această concluzie nu este populară printre unii experți, deoarece contravine deceniilor de gândire despre infecțiile respiratorii. Începând cu anii 1930, cercetătorii și oficialii din domeniul sănătății publice au ignorat, în general, importanța aerosolilor – picături cu un diametru mai mic de 5 micrometri – în bolile respiratorii precum gripa. În schimb, opinia dominantă este că virusurile respiratorii sunt transmise de picăturile mai mari sau prin contactul cu picăturile care cad pe suprafețe sau sunt transferate de mâinile oamenilor. Atunci când SARS-CoV-2 a apărut la sfârșitul anului 2019, s-a presupus că se răspândește în același mod ca și alte virusuri respiratorii și că transmiterea pe calea aerului nu era importantă.

OMS urmărește dovezile disponibile și și-a moderat opoziția anterioară față de ideea că virusul s-ar putea răspândi prin aerosoli, spune Allegranzi. Ea spune că, deși OMS recunoaște că transmiterea prin aer este plauzibilă, dovezile actuale nu reușesc să dovedească acest lucru. Ea adaugă că recomandările privind distanțarea fizică, carantina și purtarea de măști în comunitate sunt susceptibile de a contribui într-o oarecare măsură la controlul transmiterii prin aerosoli, în cazul în care aceasta are loc.

Dezbatere veche de când lumea

Dezbaterea privind căile de transmitere are implicații mari pentru eforturile de a opri răspândirea virusului. Aerosolii mai mici și mai ușori pot zăbovi și se pot acumula în aer și pot călători pe distanțe lungi cu ajutorul curenților de aer. Dar studiile care datează de la cele ale inginerului William Wells din anii 1930 au sugerat că picăturile mari cad din aer la aproximativ 2 metri.

Când a apărut SARS-CoV-2, oficialii din domeniul sănătății au recomandat spălarea frecventă a mâinilor și menținerea unei distanțe fizice pentru a întrerupe căile de transmitere prin picături și prin contact. Iar unii cercetători și clinicieni spun că aceste abordări sunt suficiente. Datele de urmărire a contactelor susțin aceste măsuri, spune Kate Grabowski, epidemiolog specializat în boli infecțioase la Universitatea Johns Hopkins din Baltimore, Maryland. „Contactele cu cel mai mare risc sunt acele persoane cu care împarți o casă sau cu care ai fost într-un spațiu închis pentru o perioadă substanțială de timp, ceea ce m-ar face să cred că este probabil determinată în principal de transmiterea prin picături”, spune ea, deși spune că transmiterea prin aerosoli ar putea avea loc în rare ocazii.

Dar alți cercetători spun că studiile de caz ale unor aglomerări la scară largă au arătat importanța transmiterii prin aer. Atunci când mass-media a raportat un număr mare de persoane care s-au îmbolnăvit în urma unor întruniri în interior, acest lucru a determinat-o pe Kim Prather, cercetător în domeniul aerosolilor la Universitatea din California, San Diego, să înceapă să pună sub semnul întrebării caracterul adecvat al recomandărilor de distanțare socială ale Centrelor pentru Controlul și Prevenirea Bolilor (CDC) din SUA, care cer ca oamenii să stea la o distanță de 1,8 metri (6 picioare) unul de celălalt. Răspândirea în interior a sugerat că virusul se transmite într-un mod diferit față de cum au presupus autoritățile sanitare. „Pentru un chimist al atmosferei, așa cum sunt eu, singura modalitate de a ajunge acolo este să îl pui în aer și toată lumea să respire acel aer”, spune Prather, care s-a alăturat comentariului. „Acesta este pistolul fumegând.”

Mulți cercetători îngrijorați de transmiterea prin aer indică exemplul unei repetiții de cor fatale care a avut loc la o oră de mers cu mașina de Seattle, Washington, pe 10 martie. Șaizeci și unu de membri ai Skagit Valley Chorale s-au adunat pentru o repetiție care a durat două ore și jumătate. În ciuda faptului că exista dezinfectant pentru mâini la ușă, iar membrii corului s-au abținut de la îmbrățișări și strângeri de mână, cel puțin 33 de coriști au contractat SARS-CoV-2, iar doi dintre ei au murit în cele din urmă. Anchetatorii au concluzionat că virusul s-ar fi putut răspândi în aerosolii produși de cântat și de un „superemițător” care a produs mai multe particule de aerosoli decât în mod obișnuit, deși nu au putut exclude transmiterea prin intermediul obiectelor sau al picăturilor mari3.

Dar Morawska a modelat condițiile din sala de repetiții și spune că nu este nevoie să invoce ideea unui superemițător4. Ventilația inadecvată, timpul lung de expunere și cântatul au fost suficiente pentru a explica numărul de persoane care s-au infectat. Și nici o cantitate de ventilație nu ar fi putut reduce riscul la un nivel acceptabil pentru cele două ore și jumătate de repetiție, spune ea.

Într-un alt caz, cercetătorii au folosit un gaz de urmărire pentru a arăta că aerosolii purtați de curenții de la o unitate de aer condiționat dintr-un restaurant din Guangzhou, China, au fost de vină pentru un focar care a afectat zece persoane care luau masa la restaurant din trei familii diferite. Niciunul dintre angajații sau patronii așezați în apropierea altor unități de aer condiționat nu a fost infectat5.

Între timp, un pasager al unui autobuz turistic din provincia Hunan din China a infectat 8 dintre cele 49 de persoane aflate în autobuz. Una dintre acestea s-a așezat la 4,5 metri de persoana infectată și a intrat și ieșit din autobuz pe o altă ușă. „Acest lucru exclude posibilitatea de a intra în contact unul cu celălalt sau în contact foarte strâns”, spune Yang Yang, un epidemiolog de la Universitatea din Florida din Gainsville, care este coautor al unui raport privind acest caz. „Cred că există suficiente dovezi pentru ca noi să fim foarte îngrijorați în mediile interioare, în special în spații închise”, spune el.

Picături periculoase

Studiile de caz pot oferi dovezi circumstanțiale că aerosolii sunt purtători ai virusului, dar cercetătorii vor să stabilească în mod clar cum și când se întâmplă acest lucru. Problema este prinderea aerosolilor în flagrant.

Studii de laborator care datează din anii 1930 și 1940 au ajuns la concluzia că picăturile expulzate prin vorbire sau tuse sunt mai mari decât aerosolii. Aceste picături mai mari, cu diametrul mai mare de 5 micrometri, cad rapid din aer deoarece sunt prea grele pentru a se plimba pe curenții ușori de aer.

Dar experimente mai sensibile descriu acum o imagine mai complexă care indică importanța aerosolilor ca și cale de transmitere. Un studiu publicat în luna mai a folosit împrăștierea luminii laser pentru a detecta picăturile emise de voluntari sănătoși atunci când vorbesc. Autorii au calculat6 că, în cazul SARS-CoV-2, un minut de vorbire cu voce tare generează peste 1.000 de aerosoli mici, încărcați cu virus, cu diametrul de 4 micrometri, care rămân în aer timp de cel puțin 8 minute. Ei concluzionează că „există o probabilitate substanțială ca vorbirea normală să provoace transmiterea virusului prin aer în medii închise”.

Un alt studiu7 publicat de Morawska și colegii săi ca preprint, care nu a fost încă revizuit de colegi, a constatat că persoanele infectate cu SARS-CoV-2 au expirat 1.000-100.000 de copii pe minut de ARN viral, un marker al prezenței agentului patogen. Deoarece voluntarii pur și simplu au expirat, ARN-ul viral a fost probabil transportat în aerosoli, mai degrabă decât în picăturile mari produse în timpul tusei, strănutului sau vorbirii.

Alte studii de laborator sugerează că aerosolii de SARS-CoV-2 rămân infecțioși mai mult timp decât aerosolii unor virusuri respiratorii înrudite. Atunci când cercetătorii au creat aerosoli ai noului coronavirus, aerosolii au rămas infecțioși timp de cel puțin 16 ore și au avut o infecțiozitate mai mare decât cei ai coronavirusurilor SARS-CoV și MERS-CoV, care cauzează sindromul respirator acut sever și, respectiv, sindromul respirator din Orientul Mijlociu8.

În afara laboratorului, este o provocare mult mai mare să se detecteze aerosolii și să se demonstreze că aceștia pot transmite virusul. Într-un studiu, cercetătorii din Wuhan, China, au detectat ARN-ul SARS-CoV-2 în probe de aerosoli colectate într-un spital9. Dar OMS și alții au criticat studiile de acest tip, deoarece acestea detectează doar ARN viral, nu și virusul infecțios. „Toți acești cercetători se luptă să găsească virusul viabil” în mediul clinic, spune Allegranzi. „Ori de câte ori acesta va fi găsit, va fi cu adevărat foarte relevant.”

Una dintre problemele cu care se confruntă cercetătorii în studierea viabilității virusului în aerosoli este modul în care sunt colectate probele. Dispozitivele tipice care aspiră probele de aer deteriorează învelișul lipidic delicat al unui virus, spune Julian Tang, virusolog la Universitatea din Leicester, Marea Britanie. „Învelișul lipidic se va cizela, iar apoi încercăm să cultivăm acele virusuri și obținem o recuperare foarte, foarte scăzută”, spune el.

Câteva studii, totuși, au reușit să măsoare cu succes viabilitatea particulelor de virus transmise prin aerosoli. O echipă de la Direcția de Știință și Tehnologie a Departamentului pentru Securitate Internă al SUA din Washington DC a descoperit că condițiile de mediu joacă un rol important în ceea ce privește durata de viabilitate a particulelor de virus din aerosoli. SARS-CoV-2 în aerosoli de salivă simulată și-a pierdut 90% din viabilitate în 6 minute de expunere la lumina soarelui de vară, comparativ cu 125 de minute în întuneric10. Acest studiu sugerează că mediile de interior ar putea fi deosebit de riscante, deoarece le lipsește lumina ultravioletă și deoarece virusul poate deveni mai concentrat decât ar fi în spațiile exterioare.

Cercetătorii spun că rămâne o mare necunoscută: de câte particule de virus este nevoie pentru a declanșa o infecție? Acesta este unul dintre motivele pentru care Allegranzi ar dori să vadă studii randomizate care să demonstreze că intervențiile menite să controleze aerosolii chiar funcționează. Un exemplu, spune ea, ar fi un studiu care să demonstreze că măștile de respirație strânse oferă o protecție mai bună decât măștile medicale mai lejere într-un cadru de îngrijire a sănătății.

Tang, care a contribuit la comentariu, spune că ștacheta dovezilor este prea înaltă în ceea ce privește transmiterea prin aer. „cereți dovezi care să arate că se transmite prin aer, știind că este foarte greu să obțineți dovezi că se transmite prin aer”, spune el. „De fapt, dovezile de transmitere pe cale aeriană sunt atât de bune acum, încât sunt mult mai bune decât dovezile de contact sau de picături pentru care se spune să se spele pe mâini la toată lumea.”

Evoluția politicilor

În cele din urmă, spune Morawska, o acțiune puternică de la vârf este crucială. „Odată ce OMS spune că se transmite pe calea aerului, atunci toate organismele naționale vor urma”, spune ea.

În comentariul din Clinical Infectious Diseases, ea și ceilalți cercetători susțin că studiile privind SARS-CoV-2 și alte virusuri sugerează cu tărie că transmiterea pe calea aerului a SARS-CoV-2 este o cale importantă1.

OMS spune că acordă atenție acestor preocupări. Aceasta va „continua să examineze tot ceea ce apare”, spune Allegranzi. Dar, în iunie, ea a pus la îndoială calificările celor care conduc dezbaterea. „Există această mișcare, care și-a făcut vocea foarte tare prin publicarea diferitelor documente de poziție sau de opinie”, spune ea. „De ce nu ne întrebăm … de ce aceste teorii vin în principal de la ingineri, aerobiologi și așa mai departe, în timp ce majoritatea oamenilor din domeniul clinic, al bolilor infecțioase, al epidemiologiei, al sănătății publice și al prevenirii și controlului infecțiilor nu gândesc exact la fel? Sau ei apreciază aceste dovezi, dar nu cred că rolul lor este atât de proeminent?”

Morawska contestă această caracterizare. Iar lista persoanelor care s-au alăturat comentariului relevă 40 de medici, virusologi și epidemiologi de boli infecțioase, împreună cu cel puțin 20 de cercetători în domeniul aerosolilor care lucrează direct la transmiterea agenților infecțioși.

În timpul conferinței de presă din 7 iulie, Maria Van Kerkhove, responsabilul tehnic al OMS pentru COVID-19, a declarat despre comentariu: „Mulți dintre semnatari sunt ingineri, ceea ce reprezintă un minunat domeniu de expertiză, care se adaugă la creșterea cunoștințelor despre importanța ventilației.”

Guvernele au început să acționeze pe cont propriu pentru a combate transmiterea prin aer. În luna mai, ghidul departamentului german de sănătate s-a modificat pentru a preciza în mod explicit că „Studiile indică faptul că noul coronavirus poate fi transmis și prin aerosoli … Aceste nuclee de picături pot rămâne suspendate în aer pe perioade mai lungi de timp și pot transmite potențial viruși. Prin urmare, încăperile în care se află mai multe persoane ar trebui să fie ventilate în mod regulat”. CDC nu menționează aerosolii sau transmiterea prin aer, dar și-a actualizat site-ul web la 16 iunie pentru a spune că apropierea contactului și durata expunerii sunt importante.

Un purtător de cuvânt al Grupului consultativ științific pentru situații de urgență din Regatul Unit spune că există dovezi slabe pentru transmiterea prin aerosoli în anumite situații, dar grupul recomandă totuși „ca măsurile de control al transmiterii să le includă pe cele care vizează căile de transmitere prin aerosoli”. Atunci când Regatul Unit și-a revizuit orientările privind distanțarea socială, a recomandat oamenilor să ia măsuri suplimentare de precauție în situațiile în care nu este posibil să stea la 2 metri distanță. Sfatul include recomandări de a purta o mască de față și de a evita interacțiunile față în față, ventilația slabă și vorbitul sau cântatul cu voce tare.

Allegranzi spune că grupul de 35 de experți al OMS care analizează dovezile emergente a discutat despre transmiterea prin aer în cel puțin 4 ocazii și că OMS lucrează cu aerobiologi și ingineri pentru a discuta dovezile emergente și pentru a dezvolta orientări mai bune privind ventilația.

Nu este prima dată în timpul pandemiei când clinicienii și cercetătorii au criticat OMS pentru că întârzie să actualizeze orientările. Mulți ceruseră de timpuriu agenției să recunoască faptul că măștile de față pot ajuta la protejarea publicului larg. Dar OMS nu a făcut un anunț în acest sens până la 5 iunie, când și-a schimbat poziția și a recomandat purtarea de măști de pânză atunci când distanțarea socială nu este posibilă, cum ar fi în transportul public și în magazine. Multe țări recomandau sau impuneau deja utilizarea acestora. La 3 aprilie, CDC a emis recomandări de utilizare a măștilor în zonele în care ratele de transmitere sunt ridicate. Iar dovezile vin în sprijinul acestor acțiuni: o analiză sistematică a găsit zece studii privind COVID-19 și coronavirusurile înrudite – predominant în medii de îngrijire a sănătății – care, împreună, arată că măștile de față reduc riscul de infectare11.

Allegranzi recunoaște că, în ceea ce privește poziția OMS privind măștile, „precedentul poate a fost mai puțin clar sau mai precaut”. Ea spune că dovezile emergente conform cărora o persoană cu SARS-CoV-2 este capabilă să o transmită înainte de apariția simptomelor (pre-simptomatic) sau fără a prezenta vreodată simptome (asimptomatic), au contat în decizia de a schimba ghidul. Alte cercetări – comandate de OMS – care arată că măștile de față din pânză sunt o barieră eficientă, au fost, de asemenea, un factor important.

Cercetătorii care susțin importanța aerosolilor spun că guvernele și întreprinderile ar trebui să ia măsuri specifice pentru a reduce această cale potențială de transmitere. Morawska ar dori să vadă recomandări împotriva recirculării aerului în clădiri și împotriva supraaglomerării; și solicită standarde care să stipuleze niveluri eficiente de ventilație și, eventual, unele care să impună ca sistemele de aer să filtreze particulele sau să utilizeze lumina ultravioletă pentru a ucide virușii din aer12.

Allegranzi susține că recomandările actuale ale OMS sunt solide. „Este vorba de un pachet de precauții, inclusiv igiena mâinilor, inclusiv măștile, inclusiv distanțarea, care sunt toate importante”, spune ea. „Unele dintre aceste măsuri vor avea un impact și asupra transmiterii prin aerosoli, dacă va fi o realitate.”

.