معمای ابرناقل‌ها؛ چرا برخی بیماران کووید ۱۹ بیش از بقیه ویروس را انتقال می‌دهند؟
وقتی ۶۱ بیمار آمریکایی در ۱۰ مارس برای تمرین سرود در کلیسایی در مانت ورنون واشنگتن گردهم آمدند، همه‌چیز طبیعی به‌نظر می‌آمد. سرودخوانان به‌مدت ۲/۵ ساعت آواز خواندند، کلوچه و پرتقال خوردند و قدری بیشتر خواندند؛ اما یکی از آن‌ها به‌مدت سه روز از وضعیتی شبیه به سرماخوردگی رنج می‌برد که بعدا معلوم شد کووید ۱۹ است. به‌نقل از گزارش مرکز کنترل و پیشگیری از بیماری‌ها در ۱۲ مه، در هفته‌های آتی ۵۳ عضو گروه سرود مریض، سه نفرشان در بیمارستان بستری شدند و دو نفر از دنیا رفتند.
چندین «رخداد ابرانتقالی» مشابه در دنیاگیری کووید ۱۹ رخ داده است. پایگاه‌داده‌ای از گوئن نایت و همکاران در دانشکده بهداشت و پزشکی گرمسیری لندن، طغیانی از ویروس را در خوابگاهی متعلق به کارگران مهاجر در سنگاپور فهرست می‌کند که با تقریبا ۸۰۰ مورد ابتلا ارتباط دارد؛ ۸۰ عفونت به سالن‌های موزیک زنده در اوزاکا در ژاپن مرتبط است و خوشه‌ای از ۶۵ مورد از کلاس‌های زومبا در کره جنوبی سرچشمه می‌گیرند. خوشه‌های انتقال در کشتی‌ها و خانه‌های سالمندان، کارخانه‌های بسته‌بندی گوشت، پیست‌های اسکی، کلیساها، رستوران‌ها، بیمارستان‌ها و زندان‌ها نیز شکل گرفته‌اند. گاهی‌اوقات یک نفر، ده‌ها فرد را آلوده می‌کند؛ درحالی‌که دیگر خوشه‌ها موجب شکل‌گیری چندین زنجیره‌ی انتقال در مکان‌های متعدد می‌شود.
دیگر بیماری‌های عفونی نیز ازطریق خوشه‌ها گسترش می‌یابند و باوجود نزدیک به ۵ میلیون مورد ابتلای ثبت‌شده به کووید ۱۹ در سرتاسر جهان، وقوع چند طغیان بزرگ از ویروس انتظار می‌رفت؛ اما سارس ۲ (SARS-CoV-2) همانند دو عضو دیگر خانواده‌ی خود، سندرم تنفسی بسیار حاد (سارس) و سندرم تنفسی خاورمیانه (مرس)، ظاهرا متمایل به حمله به گروه‌هایی از افراد به‌شدت درارتباط باهم درعین چشم پوشیدن از دیگران است. به‌گفته‌ی دانشمندان، این یافته‌ای دلگرم‌کننده است؛ زیرا نشان می‌دهد که محدودسازی گردهمایی‌ها که احتمال وقوع رویدادهای ابرانتقالی در آن‌ها می‌رود، تأثیری درخورتوجه بر نرخ انتشار بیماری خواهد گذاشت و می‌توان سایر ممنوعیت‌ها به‌عنوان مثال فعالیت در فضای باز را کاهش داد.
عدد تکثیر پایه ویروس کرونا تقریبا سه است؛ اما در دنیای واقعی برخی افراد شمار زیادی را آلوده می‌کنند؛ درحالی‌که دیگران اصلا ویروس را انتقال نمی‌دهند
جیمی لوید اسمیت از دانشگاه کالیفرنیا لس‌آنجلس که انتشار بسیاری از عوامل بیماری‌زا را مطالعه کرده است، می‌گوید «اگر بتوانید پیش‌بینی کنید چه شرایطی موجب رشد رویدادهای ابرانتقالی می‌شود، آنگاه ریاضیات نشان می‌دهد که شما واقعاً خیلی سریع توانایی کاهش شیوع بیماری را دارید.» اما درک درستی از رویدادهای ابرانتقالی وجود ندارد، مطالعه‌ی آن‌ها دشوار است و یافته‌ها می‌تواند به دلهره و نگرانی از ننگ در بیمارانی منجر شود که به‌عنوان ابرناقل شناخته می‌شوند.
اغلب گفتگوها پیرامون انتشار ویروس کرونای جدید بر میانگین شمار عفونت‌های تازه‌ی ناشی از هر بیمار متمرکز شده است. بدون فاصله‌گذاری اجتماعی، این عدد تکثیر (R) نزدیک به سه است؛ اما در دنیای واقعی، برخی افراد شمار زیادی را آلوده می‌کنند؛ درحالی‌که دیگران اصلا ویروس را انتقال نمی‌دهند. درحقیقت، افراد دسته‌ی دوم بیشتر هستند. لوید اسمیت می‌گوید «طبق الگوی ثابت، رایج‌ترین عدد تکثیر ویروس صفر است. اغلب افراد بیماری را انتقال نمی‌دهند.»
به‌همین دلیل، دانشمندان علاوه بر عدد R از مقدار دیگری به‌نام عامل پراکندگی (k) که تعداد خوشه‌های یک بیماری را توصیف می‌کند، بهره می‌گیرند. هرچه عدد k کمتر باشد، انتقال بیشتر ازسوی شمار کوچکی از افراد صورت می‌گیرد. لوید اسمیت و همکاران در مقاله‌ای تأثیرگذار که سال ۲۰۰۵ در نشریه‌ی نیچر منتشر شد، برآورد کردند که عدد k برای سارس (ازجمله بیماری‌هایی که ابرناقل‌ها نقشی بزرگ در انتشار آن داشتند)، ۰/۱۶ است. پژوهشگران عدد k را برای مرس که در سال ۲۰۱۲ ظاهر شد، نزدیک به ۰/۲۵ تخمین زدند. درمقابل در دنیاگیری آنفلوانزای ۱۹۱۸، این مقدار تقریبا یک بود که نشانگر نقش کمتر خوشه‌ها در انتشار بیماری بود.
برآوردها از عدد k برای ویروس کرونای جدید متغیر است. در ماه ژانویه، جولیان ریو و کریستین آلتاوس در دانشگاه برن، دنیاگیری کووید ۱۹ را در چین برای ترکیب‌های مختلفی از مقادیر R و k شبیه‌سازی و نتایج را با وضعیت واقعی در آنجا مقایسه کردند. آن‌ها نتیجه گرفتند که عدد k برای کووید ۱۹ تاحدی بالاتر از سارس و مرس است. گابریل لیانگ، مدل‌ساز در دانشگاه هنگ‌کنگ، یافته‌ی پژوهشگران برن را صحیح می‌داند. او می‌گوید «تصور نمی‌کنم کووید ۱۹ کاملا شبیه سارس یا مرس با خوشه‌های ابرانتقالی بسیار بزرگ باشد؛ اما درعین‌حال قطعا خوشه‌های متمرکز بسیاری را می‌بینیم که در آن‌ها، درصد اندکی از افراد مسئول درصد بالایی از عفونت‌ها هستند. بااین‌حال در نسخه‌ای پیش‌انتشار از مقاله‌ای تازه، آدام کوچارسکی از دانشکده بهداشت و پزشکی گرمسیری لندن برآورد کرد که عدد k برای کووید ۱۹ به‌اندازه‌ی ۰/۱ است. به‌گفته‌ی کوچارسکی «احتمالا نزدیک به ۱۰ درصد از موارد ابتلا، عامل ۸۰ درصد از انتشار بیماری هستند.»
یافته‌ی کوچارسکی و همکارانش می‌تواند برخی از جنبه‌های مبهم دنیاگیری کنونی را توضیح دهد؛ ازجمله اینکه چرا ویروس پس از ظهور در چین، زودتر به سرتاسر جهان گسترش نیافت و چرا برخی موارد اولیه‌ی ابتلا در سایر نقاط جهان نظیر یک مورد در اواخر دسامبر ۲۰۱۹ در فرانسه که در سوم مه شناسایی شد، ظاهرا در برافروختن طغیان گسترده‌تر ویروس ناکام ماندند؟ به‌گفته‌ی کوچارسکی، اگر عدد k واقعا ۰/۱ باشد، آنگاه اغلب زنجیره‌های عفونت به‌خودی خود ازبین می‌روند و ویروس کرونای جدید باید دست‌کم چهار مرتبه به‌طور پنهانی به کشوری جدید وارد شود تا تازه فرصت تثبیت خود را پیدا کند. اگر همه‌گیری چینی، آتشی بزرگ بود که جرقه‌هایی را به سرتاسر جهان می‌فرستاد، اغلب آن جرقه‌ها به‌سادگی ازبین می‌رفتند.
کریستوفر فریزر، پژوهشگر رویدادهای ابرانتقالی ابولا و ایدز از دانشگاه آکسفورد می‌گوید «چرا خوشه‌ی انتقال ویروس کرونا بسیار بیش از سایر عوامل بیماری‌زا پرسش علمی بی‌جواب و واقعا جالب‌توجهی است؟» نحوه‌ی انتقال کووید ۱۹ ممکن است تنها ازطریق یک عامل باشد. ویروس کرونای جدید ظاهرا عمدتا ازطریق قطرات کوچک منتقل می‌شود؛ اما انتشار آن گهگاه ازطریق آئروسل‌های ریزتری نیز صورت می‌گیرد که قادر به معلق‌ماندن در هوا هستند و بدین طریق به یک فرد امکان آلوده‌کردن بسیاری از افراد را می‌دهند. به‌گفته‌ی فریزر اغلب خوشه‌های انتقال بزرگ منتشرشده «ظاهرا بر انتقال آئروسل دلالت دارند.»
خصوصیات انفرادی بیماران نیز نقش مهمی ایفا می‌کند. برخی افراد نسبت به دیگران ویروس را در حجم بسیار بیشتر و برای دوره‌های زمانی طولانی‌تر پخش می‌کنند. علت این امر شاید تفاوت‌ها در سیستم ایمنی یا توزیع گیرنده‌های ویروس در بدنشان باشد. مطالعه‌ای در سال ۲۰۱۹ که افراد سالم در آن مشارکت داشتند، نشان داد که برخی افراد در مقایسه با دیگران هنگام پیاده‌روی در بازدم خود ذرات بسیار بیشتری را خارج می‌کنند. همچنین آوازخواندن می‌تواند نسبت به صحبت‌کردن ویروس بیشتری را در هوا رها کند. این امر ممکن است کمک کند تا طغیان ویروس در گروه‌های سرود را توضیح دهیم. رفتار افراد نیز ایفاگر نقش است. داشتن تماس‌های اجتماعی زیاد یا نشستن دست‌ها احتمال انتقال ویروس را افزایش می‌دهد.
احتمالا نزدیک به ۱۰ درصد از موارد ابتلا به ویروس کرونا، عامل ۸۰ درصد از انتشار بیماری هستند
عاملی که دانشمندان بیش از همه نزدیک به درک آن هستند، مکان احتمالی شکل‌گیری خوشه‌های کووید ۱۹ است. آلتاوس می‌گوید «به‌وضوح در فضاهای محصور خطری بیشتری نسبت به فضاهای بیرون وجود دارد.» پژوهشگران چینی که شیوع ویروس کرونا را در خارج از استان هوبئی، کانون اصلی انتشار دنیاگیری مطالعه می‌کنند، بین ۴ ژانویه و ۱۱ فوریه، ۳۱۸ خوشه‌ی متشکل از سه مورد ابتلا یا بیشتر را شناسایی کردند که از این بین، فقط یک خوشه از فضای آزاد سرچشمه گرفته بود. مطالعه‌ای در ژاپن نیز دریافت که خطر آلودگی در فضاهای بسته تقریبا ۱۹ برابر بیشتر از فضاهای باز است. ژاپن که ابتدا به‌سختی از ویروس آسیب دید اما انتشار آن را تحت کنترل درآورد، در راهبرد خود برای مبارزه با کووید ۱۹ به شهروندانش توصیه می‌کند از فضاهای بسته و محیط‌های پرازدحام دوری کنند.
برخی محیط‌ها می‌توانند به‌طور ویژه خطرناک باشند. کارخانه‌های بسته‌بندی گوشت احتمالا ازجمله مکان‌های آسیب‌پذیر به‌شمار می‌آید؛ زیرا درآن‌ها افراد بسیاری نزدیک به یکدیگر و در فضاهایی فعالیت می‌کنند که دمای پایین به بقای ویروس کمک می‌کند؛ اما به‌گفته‌ی نایت، آسیب‌پذیری کارخانه‌های بسته‌بندی گوشت ممکن است به پرسروصدا بودن این مکان‌ها مرتبط باشد. گزارش پیرامون گروه سرود در واشنگتن به نایت فهماند که یک عامل، خوشه‌های پرشمار را به‌هم پیوند می‌دهد: آن‌ها در مکان‌هایی شکل می‌گیرند که افراد فریاد می‌زنند یا آواز می‌خوانند. هرچند کلاس‌های زومبا به طغیان‌های ویروس مرتبط بوده‌اند، در کلاس‌های پیلاتس که ورزشی با شدت کمتر است، خوشه‌های انتقال بیماری شکل نگرفته‌اند. نایت می‌گوید: «شاید تنفس آهسته و ملایم عامل خطر نباشد؛ اما تنفس سنگین، عمیق یا سریع و فریادزدن خطرناک است.»
زمان‌بندی نیز ازجمله عوامل دخیل است. شواهد درحال‌ظهور اشاره می‌کنند که بیماران کووید ۱۹ در دوره‌ی زمانی کوتاهی بیش از همیشه واگیردار هستند. کوچارسکی می‌گوید ورود به محیطی پرخطر در آن دوره ممکن است به وقوع رویدادی ابرانتقالی ختم شود. دو روز بعد، آن شخص ممکن است به همان شکل رفتار کند اما نتیجه متفاوت باشد.»
کشورهایی که انتشار ویروس را به سطوح پایین رسانده‌اند، باید به‌طور ویژه مراقب رویدادهای ابرانتقالی باشند؛ زیرا ممکن است موفقیت‌هایی را که به‌سختی به‌دست آورده‌اند، به‌راحتی ازدست دهند. پس از آنکه کره جنوبی قوانین فاصله‌گذاری اجتماعی را در اوایل مه کاهش داد، مردی که بعدا تست کرونایش مثبت شد، از چندین کلاب در سئول بازدید کرد. مقام‌های بهداشت عمومی به‌سختی درصدد شناسایی هزاران مخاطب احتمالی برآمدند و تا هفته‌ی گذشته نزدیک به ۱۷۰ مورد جدید را پیدا کردند.
کوچارسکی می‌گوید اگر کارکنان بهداشت عمومی از مکان شکل‌گیری احتمالی خوشه‌ها مطلع بودند، می‌توانستند تلاش کنند از به‌وجودآمدن آن‌ها جلوگیری و از تعطیل‌کردن بخش‌های گسترده‌ی جامعه اجتناب کنند. او افزود «تعطیلی‌ها ابزاری فوق‌العاده کند هستند. شما اساسا می‌گویید ما به‌اندازه‌ی کافی درباره‌ی مکان انتشار ویروس نمی‌دانیم تا قادر به هدف‌گیری آن باشیم؛ بنابراین تمام مکان‌ها را هدف قرار می‌دهیم.»
اما مطالعه‌ی خوشه‌های بزرگ کووید ۱۹ دشوارتر از آن چیزی است که به‌نظر می‌آید. بسیاری از کشورها داده‌های جزئی و مورد نیاز ردیابی مخاطبان را جمع‌آوری نکرده‌اند. همچنین تعطیلی‌ها چنان مؤثر بوده که فرصت مطالعه‌ی رویدادهای ابرانتقالی را از پژوهشگران گرفته است. به‌گفته‌ی فریرز، پیش از تعطیلی‌ها «احتمالا فرصتی دو هفته‌ای وجود داشت که می‌شد بسیاری از این داده‌ها را جمع‌آوری کرد.»
بیماران کووید ۱۹ در دوره‌ی زمانی کوتاهی بیش از همیشه واگیردار هستند
همچنین به‌گفته‌ی نایت، پژوهش‌ها متمایل به سوگیری هستند. به‌عنوان مثال از بین شرکت در مسابقه‌ی بسکتبال با رفتن به آرایشگاه، احتمال به یاد آوردن اولی بیشتر است. این پدیده که دراصطلاح همه‌گیرشناسی «سوگیری حافظه» نامیده می‌شود، ممکن است باعث شود خوشه‌ها بزرگتر از آنچه هستند، به‌نظر آیند. خوشه‌هایی که زاویه‌ی اجتماعی جالب‌توجهی دارند، نظیر طغیان‌های ویروس در زندان‌ها ممکن است پوشش رسانه‌ای بیشتری بگیرند و از این‌رو به‌سرعت توجه پژوهشگران را جلب کنند؛ درحالی‌که سایر خوشه‌ها پنهان باقی بمانند. خوشه‌های متشکل از عفونت‌های بی‌علامت نیز ممکن است به‌کلی از قلم بیفتند.
حریم شخصی نگرانی دیگر است. پیگیری ارتباط بین بیماران می‌تواند نشان دهد چه کسی منشاء خوشه بوده است یا اطلاعاتی را درباره‌ی زندگی شخصی افراد افشا کند. مرکز کنترل و پیشگیری از بیماری‌ها در گزارش خود درباره‌ی گروه سرود واشنگتن، نقشه‌ای از محل نشستن افراد را نادیده گرفت که ممکن بود نشان دهد چه کسی ویروس را به کلیسا آورده است. برخی کلاب‌های دخیل در خوشه‌ی جدید کره جنوبی نیز پاتوق افرادی با گرایش جنسی متفاوت بود و همین امر به واکنش شدید علیه آن‌ها منجر و ردیابی مخاطبان را دشوارتر کرد.
فریزر که با توالی‌یابی ویروس، انتقال ایدز را در آفریقا ردیابی می‌کند، می‌گوید یافتن بیماران بده‌بستانی دشوار است؛ اما می‌توان آن را ازطریق نظارت مناسب و همکاری با جوامع مدیریت کرد. به‌گفته‌ی او همه‌گیرشناسان وظیفه دارند خوشه‌ها را مطالعه کنند. «درک این فرایندها کنترل آلودگی را بهبود خواهد داد و این امر زندگی تمام ما را بهبود خواهد داد.»