Maseczki: co mówi na ten temat mówi nauka
Poniższy tekst jest przekładem publikacji autorstwa Lynne Peeples z czasopisma Nature, jednego z najlepszych periodyków naukowych. Tekst porusza temat skuteczności zasłaniania twarzy podczas pandemii.
Czy zasłanianie twarzy ma sens?
Kiedy jej duńscy koledzy po raz pierwszy zasugerowali dystrybucję ochronnych masek na twarz ludziom w Gwinei-Bissau, aby powstrzymać rozprzestrzenianie się koronawirusa, Christine Benn nie była tego taka pewna.
„Powiedziałam: „ Tak, to może być dobre, ale istnieją ograniczone dane na temat tego, czy maski na twarz są rzeczywiście skuteczne ”- mówi Benn, badacz zdrowia na całym świecie na Uniwersytecie Południowej Danii w Kopenhadze, który od dziesięcioleci współprowadzi kampanie na rzecz zdrowia publicznego w jednym z najbiedniejszych krajów świata w Afryce Zachodniej.
To było w marcu. Ale do lipca Benn i jej zespół opracowali sposób w jaki można zapewnić potrzebne dane na temat masek i, miejmy nadzieję, pomóc ludziom w Gwinei Bissau. W ramach losowego, kontrolowanego badania, które może być największym na świecie testem skuteczności masek przeciw rozprzestrzenianiu się COVID-19, rozdali ludziom tysiące produkowanych lokalnie osłon twarzy.
Maski na twarz to wszechobecny symbol pandemii, podczas której zachorowało 35 milionów ludzi i zabiła ponad milion. W szpitalach i innych placówkach służby zdrowia stosowanie masek medycznych wyraźnie ogranicza przenoszenie wirusa SARS-CoV-2. Jednak ze względu na różnorodność masek używanych przez ogół dane są nieuporządkowane, rozbieżne a wnioski wyciągane w pośpiechu. Dodaj do tego podzielający dyskurs polityczny, w którym prezydent USA dyskredytuje ich stosowanie na kilka dni przed zdiagnozowaniem samego COVID-19. „Osoby przyglądające się dowodom rozumieją je inaczej” - mówi Baruch Fischhoff, psycholog z Carnegie Mellon University w Pittsburghu w Pensylwanii, który specjalizuje się w polityce publicznej. „Jest to naprawdę mylące”.
Żeby było jasne, nauka popiera używanie masek, a ostatnie badania sugerują, że mogą one ratować życie na różne sposoby: badania pokazują, że zmniejszają one szanse zarówno na przeniesienie, jak i złapanie koronawirusa, a niektóre badania wskazują, że maski mogą zmniejszyć dotkliwość infekcji u osób zakażonych.
Ale dokładniejsze określenie, jak dobrze działają lub kiedy ich używać, staje się skomplikowane. Istnieje wiele rodzajów masek noszonych w różnych środowiskach. Pojawiają się pytania dotyczące chęci lub prawidłowości ich noszenia. Trudno odpowiedzieć nawet na pytanie, jakie rodzaje badań dostarczyłyby ostatecznego dowodu na to, że są skuteczne.
„Jak dobre muszą być dowody?” - pyta Fischhoff. „To bardzo ważne pytanie”.
Standardy maseczek
Na początku pandemii ekspertom medycznym brakowało rzetelnych dowodów na to, jak rozprzestrzenia się SARS-CoV-2, a także nie wiedzieli wystarczająco dużo aby sformułować zdecydowane zalecenia dla zdrowia publicznego dotyczące masek.
Standardową maską do użytku w placówkach służby zdrowia jest półmaska N95, której zadaniem jest ochrona użytkownika poprzez odfiltrowywanie 95% unoszących się w powietrzu cząstek o wielkości 0,3 mikrometra (µm) i większych. W miarę nasilania się pandemii tych masek szybko zaczęło brakować. To wywołało obecnie kontrowersyjne pytanie: czy ludzie powinni zawracać sobie głowę noszeniem podstawowych masek chirurgicznych lub masek z materiału? Jeśli tak, na jakich warunkach? „To są rzeczy, które zwykle rozwiązujemy w badaniach klinicznych” - mówi Kate Grabowski, epidemiolog chorób zakaźnych z Johns Hopkins School of Medicine w Baltimore w stanie Maryland. „Ale po prostu nie mieliśmy na to czasu”.
Dlatego naukowcy oparli się na badaniach obserwacyjnych i laboratoryjnych. Istnieją również pośrednie dowody dotyczące innych chorób zakaźnych. „Jeśli spojrzysz na którekolwiek wyniki - nie jest to wstrzał w dziesiątkę. Ale biorąc pod uwagę wszystkie razem - jestem przekonany, że działają ”- mówi Grabowski.
Zaufanie do masek wzrosło w czerwcu dzięki wiadomościom o dwóch stylistach fryzur z Missouri, u których wynik testu na obecność COVID-19 był pozytywny. Oboje nosili dwuwarstwową bawełnianą osłonę twarzy lub maskę chirurgiczną podczas pracy. I chociaż przenosili infekcję na członków swoich gospodarstw domowych, wydaje się, że ich klienci zostali oszczędzeni (ponad połowa podobno odmówiła bezpłatnych testów). Z masowych zgromadzeń wypływały inne wskazówki dotyczące skuteczności. Większość uczestników protestów Black Lives Matter w amerykańskich miastach nosiła maski. Wydaje się, że wydarzenia te nie spowodowały gwałtownego wzrostu liczby infekcji, jednak wirus szerzył się szerzej pod koniec czerwca na letnim obozie w Georgii, gdzie dzieci, które uczestniczyły w programie, nie musiały zakrywać twarzy. Zastrzeżeń jest wiele: protesty odbywały się na świeżym powietrzu, co stwarza mniejsze ryzyko rozprzestrzeniania się COVID-19, podczas gdy obozowicze dzielili kabiny na przykład w nocy. A ponieważ wielu nie-protestujących przebywało w swoich domach podczas zgromadzeń, mogło to zmniejszyć przenoszenie wirusa w społeczności. Niemniej jednak anegdotyczne dowody tworzą pewien obraz, mówi Theo Vos, badacz polityki zdrowotnej z University of Washington w Seattle.
Bardziej rygorystyczne analizy zapewnił więcej bezpośrednich dowodów. Badanie wstępne opublikowane na początku sierpnia (i jeszcze nie poddane recenzji) wykazało, że tygodniowy wzrost śmiertelności na mieszkańca był czterokrotnie niższy w miejscach, w których maski były normą lub zalecane przez rząd, w porównaniu z innymi regionami. Badacze przyjrzeli się 200 krajom, w tym Mongolii, które przyjęły maskę w styczniu i od maja nie odnotowały żadnych zgonów związanych z COVID-19. W innym badaniu przyjrzano się skutkom mandatów władz stanowych USA na używanie masek w kwietniu i maju. Badacze oszacowali, że ograniczyły one wzrost przypadków COVID-19 nawet o 2 punkty procentowe dziennie. Ostrożnie sugerują, że mandaty mogły zapobiec nawet 450 000 przypadków, po sprawdzeniu innych środków łagodzących, takich jak fizyczna odległość.
„Nie trzeba być dobrym z matematyki, żeby powiedzieć, że to oczywiście dobry pomysł” - mówi Jeremy Howard, naukowiec z Uniwersytetu San Francisco w Kalifornii, który jest częścią zespołu, który przeanalizował dowody na noszenie masek na twarz w przedrukowanym artykule, który był szeroko rozpowszechniany.
Ale takie badania opierają się na założeniu, że nakaz masek jest egzekwowany i ludzie noszą je poprawnie. Ponadto użycie maski często pokrywa się z innymi zmianami, takimi jak ograniczenia dotyczące zgromadzeń. W miarę zniesienia ograniczeń dalsze badania obserwacyjne mogą zacząć oddzielać wpływ masek od innych środków ostrzożności, sugeruje Grabowski. „Łatwiej będzie zobaczyć, co się dzieje” - mówi.
Chociaż naukowcy nie mogą kontrolować wielu zakłócających zmiennych w populacjach ludzkich, mogą to zrobić w badaniach na zwierzętach. Badacze pod kierunkiem mikrobiologa Kwok-Yung Yuen z Uniwersytetu w Hongkongu trzymali zarażone i zdrowe chomiki w sąsiednich klatkach, z przegrodami z maskami chirurgicznymi oddzielającymi niektóre zwierzęta. Według artykułu opublikowanego w maju bez bariery około dwie trzecie niezainfekowanych zwierząt złapało SARS-CoV-2. Ale tylko około 25% zwierząt chronionych materiałem maski zostało zarażonych, a te, które to zrobiły, były mniej chore niż ich sąsiedzi bez maski (jak mierzono na podstawie wyników klinicznych i zmian w tkankach).
Odkrycia uzasadniają powstający konsensus, że stosowanie masek chroni zarówno użytkownika, jak i inne osoby. Praca wskazuje również na inny, potencjalnie zmieniający grę pomysł: „Zasłanianie twarzy może chronić nie tylko przed infekcją, ale także przed ciężkimi chorobami” - mówi Monica Gandhi, lekarz zajmujący się chorobami zakaźnymi na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Francisco.
Gandhi jest współautorem pracy opublikowanej pod koniec lipca, sugerującej, że zasłanianie twarzy zmniejsza dawkę wirusa, którą może otrzymać osoba nosząca wirusa, co skutkuje łagodniejszymi lub nawet bezobjawowymi infekcjami. Sugeruje, że większa dawka wirusa powoduje bardziej agresywną odpowiedź zapalną.
Ona i jej koledzy analizują obecnie wskaźniki hospitalizacji z powodu COVID-19 przed i po nałożeniu obowiązku noszenia maseczek w 1000 hrabstw w USA, aby ustalić, czy ciężkość choroby zmniejszyła się po wprowadzeniu wytycznych dotyczących maskowania publicznego.
Pomysł, że ekspozycja na więcej wirusów skutkuje gorszą infekcją, ma „absolutny sens”, mówi Paul Digard, wirusolog z Uniwersytetu w Edynburgu w Wielkiej Brytanii, który nie brał udziału w badaniach. „To kolejny argument za maskami”.
Gandhi sugeruje inną możliwą korzyść: jeśli więcej ludzi zachoruje na łagodne przypadki, może to pomóc we wzmocnieniu odporności na poziomie populacji bez zwiększania ciężaru poważnych chorób i śmierci. „Ponieważ czekamy na szczepionkę, czy wzrost wskaźników bezobjawowych infekcji może dobrze wpłynąć na odporność na poziomie populacji?” pyta Gandhi.
Rozprzestrzenianie się wirusa
Debata na temat masek jest ściśle powiązana z innym kontrowersyjnym pytaniem: w jaki sposób wirus przemieszcza się w powietrzu i rozprzestrzenia infekcję?
W momencie, gdy osoba oddycha lub mówi, kicha lub kaszle, w powietrzu unosi się drobny strumień cząstek. Niektóre są duże - widoczne, równe - i określane jako kropelki; inne są mikroskopijne i sklasyfikowane jako aerozole. Wirusy, w tym SARS-CoV-2, przyczepiają się do tych cząstek; ich rozmiar dyktuje ich zachowanie.
Kropelki mogą wystrzelić w powietrze i wylądować na oczach, nosie lub ustach bliskiej osoby, powodując infekcję. Ale grawitacja szybko sprowadza je na ziemię. Aerozole natomiast mogą unosić się w powietrzu od minut do godzin, rozprzestrzeniając się po niewentylowanym pomieszczeniu jak dym papierosowy.
Co to oznacza dla zdolności masek do utrudniania transmisji COVID-19? Sam wirus ma tylko około 0,1 µm średnicy. Ponieważ jednak wirusy nie opuszczają organizmu samodzielnie, maska nie musi blokować tak małych cząstek, aby była skuteczna. Bardziej istotne są kropelki i aerozole przenoszące patogen, o średnicy od około 0,2 µm do setek mikrometrów. (Przeciętny ludzki włos ma średnicę około 80 µm.) Większość ma średnicę 1–10 µm i może pozostawać w powietrzu przez długi czas, mówi Jose-Luis Jimenez, chemik ds. Środowiska z University of Colorado Boulder. „Tam dzieje się najwięcej”.
Naukowcy wciąż nie są pewni, który rozmiar cząstki jest najważniejszy w transmisji COVID-19. Niektórzy nie mogą nawet zgodzić się na granicę, która powinna definiować aerozole. Z tych samych powodów naukowcy nadal nie znają głównej formy przenoszenia wirusa grypy, którą badano znacznie dłużej.
Wielu uważa, że bezobjawowa transmisja jest przyczyną dużej części pandemii COVID-19, co sugeruje, że wirusy typowo nie przenoszą poprzez kasłanie ani kichanie. Z tego powodu aerozole mogą okazać się najważniejszym środkiem przekazu. Warto więc przyjrzeć się, które maski mogą zatrzymać aerozole.
Wszystko zależy od materiału
Nawet dobrze dopasowane półmaski N95 nie osiągają 95% oceny w rzeczywistym świecie, faktycznie filtrując około 90% napływających aerozoli do 0,3 µm. Według niepublikowanych badań, maski N95, które nie mają zaworów wydechowych - które usuwają niefiltrowane wydychane powietrze - blokują podobną ilość wypływających aerozoli. Znacznie mniej wiadomo na temat masek chirurgicznych i masek materiałowych - mówi Kevin Fennelly, pulmonolog z US National Heart, Lung and Blood Institute w Bethesda w stanie Maryland.
W przeglądzie badań obserwacyjnych, międzynarodowy zespół badawczy szacuje, że chirurgiczne i porównywalne maski materiałowe są w 67% skuteczne w ochronie użytkownika.
W niepublikowanej pracy Linsey Marr, inżynier środowiska w Virginia Tech w Blacksburg, i jej koledzy odkryli, że nawet bawełniana koszulka może zablokować połowę wdychanych aerozoli i prawie 80% wydychanych aerozoli o średnicy 2 µm. Mówi, że po osiągnięciu aerozoli o wielkości 4-5 µm prawie każda tkanina może zablokować więcej niż 80% w obu kierunkach.
Dodaje, że wielowarstwowe tkaniny są skuteczniejsze, a im gęstszy splot, tym lepiej. Inne badanie10 wykazało, że maski z warstwami różnych materiałów - takich jak bawełna i jedwab - mogą skuteczniej wychwytywać aerozole niż maski wykonane z jednego materiału.
Benn współpracował z duńskimi inżynierami na swoim uniwersytecie, aby przetestować ich dwuwarstwową maskę z tkaniny, stosując te same kryteria, co w przypadku respiratorów klasy medycznej. Okazało się, że ich maska blokowała tylko 11–19% aerozoli do 0,3 µm, według Benna. Ale ponieważ większość transmisji prawdopodobnie zachodzi przez cząstki o wielkości co najmniej 1 µm, według Marra i Jimeneza, rzeczywista różnica w skuteczności między maskami N95 i innymi może nie być ogromna.
Eric Westman, badacz kliniczny z Duke University School of Medicine w Durham w Północnej Karolinie, jest współautorem sierpniowego badania11, które zademonstrowało metodę testowania skuteczności maski. Jego zespół użył laserów i aparatów w smartfonach, aby porównać, jak dobrze 14 różnych tkanin i chirurgicznych osłon twarzy zatrzymało krople, gdy osoba mówiła. „Zapewniono mnie, że wiele używanych przez nas masek działa” - mówi, odnosząc się do działania masek tkaninowych i chirurgicznych. Ale cienkie getry z poliestru i spandeksu - rozciągliwe szaliki, które można podciągnąć na usta i nos - wydawały się w rzeczywistości zmniejszać rozmiar uwalnianych kropelek. „To może być gorsze niż nic nie nosić” - mówi Westman.
Niektórzy naukowcy radzą, aby nie robić zbyt wiele z odkrycia, które opierało się na rozmowie jednej osoby. Marr i jej zespół należeli do naukowców, którzy przeprowadzili własne eksperymenty, stwierdzając, że getry na szyję blokują większość dużych kropel. Marr mówi, że przygotowuje wyniki do publikacji.
„Jest wiele informacji, ale zestawianie wszystkich linii dowodów w jedną całość jest mylące” - mówi Angela Rasmussen, wirusolog z Mailman School of Public Health na Uniwersytecie Columbia w Nowym Jorku. „Jeśli chodzi o to, wciąż niewiele wiemy”.
Czynnik ludzki
Pytania dotyczące masek wykraczają poza biologię, epidemiologię i fizykę. Ludzkie zachowanie ma kluczowe znaczenie dla tego, jak dobrze maski działają w prawdziwym świecie. „Nie chcę, aby ktoś, kto jest zarażony w zatłoczonym miejscu, był pewny siebie, nosząc jedną z tych tkanin” - mówi Michael Osterholm, dyrektor Centrum Badań nad Chorobami Zakaźnymi i Polityki na Uniwersytecie Minnesota w Minneapolis.
Być może na szczęście niektóre dowody12 sugerują, że założenie maski na twarz może skłonić użytkownika i osoby wokół niego do lepszego przestrzegania innych środków, takich jak dystans społeczny. Być może maski przypominają im o wspólnej odpowiedzialności. Ale to wymaga, aby ludzie je nosili.
W Stanach Zjednoczonych od końca lipca używanie masek utrzymuje się na stałym poziomie około 50%. Jest to znaczący wzrost w porównaniu z 20% zużyciem obserwowanym w marcu i kwietniu, według danych Instytutu Metryki i Oceny Zdrowia na Uniwersytecie Waszyngtońskim w Seattle (patrz go.nature.com/30n6kxv). Modele instytutu przewidywały również, że od 23 września zwiększenie użycia masek w Stanach Zjednoczonych do 95% - poziom obserwowany w Singapurze i niektórych innych krajach - może uratować prawie 100 000 istnień ludzkich w okresie do 1 stycznia 2021 r.
„Chcielibyśmy wiedzieć o wiele więcej” - mówi Vos, który uczestniczył w analizie. „Ale biorąc pod uwagę, że jest to tak prosta, tania interwencja o potencjalnie tak dużym wpływie, kto nie chciałby jej użyć?”
Dalsze dezorientowanie opinii publicznej to kontrowersyjne badania i mieszane przesłania. Jedno badanie przeprowadzone w kwietniu wykazało, że maski są nieskuteczne, ale wycofano je w lipcu. Inny, opublikowany w czerwcu, poparł stosowanie masek, zanim dziesiątki naukowców napisały list atakujący jego metody (patrz go.nature.com/3jpvxpt). Autorzy sprzeciwiają się wezwaniom do wycofania się. W międzyczasie Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) i amerykańskie Centra Kontroli i Zapobiegania Chorobom (CDC) początkowo powstrzymały się od zalecania powszechnego stosowania masek, częściowo z powodu pewnych wahań co do wyczerpania zapasów dla pracowników służby zdrowia. W kwietniu CDC zaleciło noszenie masek, gdy fizyczny dystans nie jest możliwy; WHO poszła w jego ślady w czerwcu.
Brakuje też spójności wśród przywódców politycznych. Prezydent USA Donald Trump wyraził poparcie dla masek, ale rzadko je nosił. Wyśmiał nawet rywala politycznego Joe Bidena za konsekwentne używanie maski - zaledwie kilka dni przed pozytywnym wynikiem testu na koronawirusa samego Trumpa, 2 października. Inni światowi przywódcy, w tym prezydent i premier Słowacji Zuzana Čaputová i Igor Matovič, nosili maski na początku pandemii, podobno aby dawać przykład swojemu krajowi.
Dania jako jeden z ostatnich krajów wprowadziła nakaz stosowania masek na twarz - wymagając ich używania w transporcie publicznym od 22 sierpnia. Utrzymuje ogólnie dobrą kontrolę nad wirusem poprzez wczesne zamówienia na pobyt w domu, testy i śledzenie kontaktów. Znajduje się również w czołówce badań nad maskami twarzowymi COVID-19 w formie dwóch dużych, losowo kontrolowanych badań. Grupa badawcza w Danii zapisała około 6000 uczestników, prosząc połowę o używanie masek chirurgicznych podczas wizyty w miejscu pracy. Chociaż badanie zostało zakończone, Thomas Benfield, badacz kliniczny z Uniwersytetu w Kopenhadze i jeden z głównych badaczy biorących udział w badaniu, mówi, że jego zespół nie jest gotowy do podzielenia się żadnymi wynikami.
Zespół Benna, pracujący niezależnie od grupy Benfield, jest w trakcie rekrutacji około 40 000 osób w Gwinei Bissau, losowo wybierając połowę gospodarstw domowych, które mają otrzymać dwuwarstwowe maski z tkaniny - po dwie na każdego członka rodziny w wieku co najmniej 10 lat. Następnie zespół będzie obserwował wszystkich przez kilka miesięcy, aby porównać wskaźniki używania masek ze wskaźnikami chorób podobnych do COVID. Zaznacza, że każde gospodarstwo domowe otrzyma porady, jak uchronić się przed COVID-19 - poza tym, że osoby z grupy kontrolnej nie otrzymają informacji o używaniu masek. Zespół spodziewa się zakończenia rejestracji w listopadzie.
Kilku naukowców twierdzi, że są podekscytowani wynikami. Inni jednak martwią się, że takie eksperymenty są marnotrawstwem i potencjalnie wykorzystują wrażliwą populację. „Gdyby to był łagodniejszy patogen, byłoby wspaniale” - mówi Eric Topol, dyrektor Scripps Research Translational Institute w La Jolla w Kalifornii. „Nie możesz przeprowadzić losowych badań dla wszystkiego - i nie powinieneś”. Jak czasami lubią mawiać badacze kliniczni, spadochrony również nigdy nie były testowane w losowych kontrolowanych badaniach.
Ale Benn broni swojej pracy, wyjaśniając, że osoby z grupy kontrolnej nadal będą czerpać korzyści z informacji o COVID-19, a pod koniec badania otrzymają maski. Biorąc pod uwagę wyzwanie związane z produkcją i dystrybucją masek, twierdzi, że „w żadnym wypadku” jej zespół nie był w stanie rozdać wystarczającej ilości dla wszystkich na początku badania. W rzeczywistości musieli zmniejszyć swoje pierwotne plany rekrutacji 70 000 osób. Ma nadzieję, że proces przyniesie korzyści wszystkim zaangażowanym. „Ale nikt w społeczności nie powinien być w gorszej sytuacji, niż gdybyśmy nie przeszli tej próby” - mówi. Dodaje, że uzyskane dane powinny stanowić podstawę globalnej debaty naukowej.
Na razie Osterholm w Minnesocie nosi maskę. Jednak ubolewa nad „brakiem naukowego rygoru”, który do tej pory był poruszany w tym temacie. „Cały czas krytykujemy ludzi świata nauki za wygłaszanie oświadczeń bez żadnych danych” - mówi. „Robimy tutaj dużo tego samego”.
Niemniej jednak większość naukowców jest przekonana, że mogą powiedzieć coś nakazowego na temat noszenia masek. Nie jest to jedyne rozwiązanie, mówi Gandhi, „ale myślę, że jest to niezwykle ważny filar kontroli pandemii”. Jak to ujął Digard: „Maski działają, ale nie są niezawodne. Dlatego zachowaj dystans ”.
Inne artykuły na temat COVID-19 oraz tego jak wpływa na życie w Holandii możesz znaleźć na naszym blogu w dziale Życie w Holandii.