Прогнозные сценарии развития эпидемического процесса инфекции, вызванной вирусом Эпштейна–Барр, на этапе отсутствия мер специфической профилактики и при их внедрении

Цель исследования. Разработка математической модели эпидемического процесса инфекции, вызванной вирусом Эпштейна–Барр (ВЭБ), составление прогноза эффективности стратегий потенциальной иммунизации и определение оптимальных контингентов для вакцинации.
Материалы и методы. Разработана компартментная модель, учитывающая все известные в настоящий момент особенности ВЭБ-инфекции. Адекватность модели доказана путем сопоставления полученных параметров со статистическими показателями.
Результаты. Распространенность ВЭБ является минимальной в группе детей до 1 года (37,3%), максимальной – среди лиц 18 лет и старше (75%). Рост распространенности сопровождается снижением доли восприимчивых к ВЭБ индивидуумов с 62,7% до 25%. Проведение потенциальной вакцинации позволит в течение последующих 80 лет снизить распространенность ВЭБ среди населения, но не элиминировать возбудителя. Оптимальными контингентами для потенциальной вакцинации являются здоровые лица, пациенты с хронической латентной ВЭБ-инфекцией в возрасте до 1 года и женщины 18–39 лет. Иммунизация указанных групп в рамках, выбранных в ходе моделирования параметров, позволит повысить долю не вовлеченных в эпидемический процесс лиц до 69,4% к 18 годам с незначительным снижением до 54,9% к 80 годам. Распространенность ВЭБ во взрослой популяции к 18 годам сократится в 2,5 раза, к 80 – в 1,7 раза.
Заключение. Предложенная модель может быть легко адаптирована под параметры любой вакцины для профилактики ВЭБ-инфекции после ее разработки и позволяет в короткие сроки выбрать эффективную стратегию иммунизации. В качестве дополнительных мер можно рассматривать введение ревакцинации с интервалом, соответствующим продолжительности протективного действия конкретной вакцины.

Инфекция, вызванная вирусом Эпштейна–Барр (ВЭБ), является одной из самых распространенных в мире заразных болезней. Результаты серологических исследований позволили установить, что маркеры ВЭБ присутствуют более чем у 90% взрослого населения, независимо от региона проживания. Повсеместному распространению ВЭБ в популяции человека способствует реализация практически всех известных на настоящий момент механизмов и путей передачи [1, 2]. Инфекционный процесс носит хронический характер и сопровождается сменой фаз латентного течения и реактивации. Индивидуумы с первичной и реактивацией хронической ВЭБ-инфекции являются источниками инфекции для окружающих [3–6].

С ВЭБ ассоциируют ряд патологических состояний. Более 90% случаев инфекционного мононуклеоза обусловлено данным вирусом. Он может быть причиной развития рецидивирующих инфекций верхних дыхательных путей, цитопений, гемофагоцитарного лимфогистиоцитоза, миалгического энцефаломиелита. Описано также стертое и бессимптомное течение инфекционного процесса. Кроме того, с ВЭБ-инфекцией связывают развитие аутоиммунных (ревматоидный артрит) и онкологических (лимфома Беркитта, назофарингеальная карцинома, рак желудка) болезней [7].

В большинстве стран и регионов мира случаи ВЭБ-инфекции не регистрируются. В Российской Федерации из всех клинических форм, обусловленных этим патогеном, официальному учету подлежит только инфекционный мононуклеоз, преимущественно у детей, при этом этиологическая расшифровка не проводится. Статистические сведения о случаях реактивации хронической ВЭБ-инфекции у взрослых, в том числе протекающие с выраженными клиническими проявлениями, отсутствуют [3].

На настоящий момент в мире нет зарегистрированных вакцин для профилактики ВЭБ-инфекции. В ряде государств ведутся исследования по разработке препаратов для специфической иммунопрофилактики, при успешном завершении которых ВЭБ-инфекция может перейти в разряд управляемых [8].

Это свидетельствует о наличии на современном этапе целого ряда проблем, препятствующих эффективному управлению эпидемическим процессом ВЭБ-инфекции, и требует принятия безотлагательных решений для изменения ситуации.

Успех эпидемиологического надзора кроется в понимании масштаба исследуемой проблемы. На этапе отсутствия мониторинговых наблюдений за ВЭБ-инфекцией восполнить существующие пробелы позволит математическое моделирование [9, 10]. К настоящему моменту в мире накоплен значительный опыт построения математических моделей эпидемических процессов. В отечественной эпидемиологии широко используются математические модели, построенные на основе феноменологии эпидемического процесса, которые представляют систему дифференциальных или разностных уравнений, описывающих динамику групп восприимчивых, инфицированных и выздоровевших индивидов. Наиболее распространенными из них являются компартментные модели типа SIR и SEIRF [11–15], которые успешно применяются для анализа и прогноза эпидемий гриппа, COVID-19 [16–19], лихорадки Эбола [20]. Прямая экстраполяция предложенной технологии моделирования на ВЭБ-инфекцию невозможна ввиду описанных выше особенностей эпидемического процесса и требует ее существенной корректировки.

Несмотря на масштабность проблемы ВЭБ-инфекции, в доступной литературе описана только одна модель, характеризующая эпидемический процесс этой инфекции среди населения Великобритании [21]. При этом данная модель не учитывает ряд важных эпидемиологических параметров. В частности, предполагается, что все люди рождаются здоровыми и восприимчивыми к ВЭБ и инфицируются после рождения. В то же время ряд публикаций свидетельствует о значимой доле внутриутробного инфицирования [22–26]. В этой связи предложенная зарубежными авторами модель не отражает реальной обстановки, а прогнозы на ее основе будут давать искаженное представление о перспективном развитии эпидемического процесса. Поэтому необходима разработка новой математической модели, отражающей все описанные нюансы и учитывающей особенности ВЭБ-инфекции на территории Российской Федерации.

Цель исследования – разработка математической модели эпидемического процесса ВЭБ-инфекции, составление на ее основе прогноза эффективности различных стратегий потенциальной иммунизации и определение оптимальных контингентов для вакцинации.

Материалы и методы

Для достижения поставленной цели на базе модели, предложенной Goscé L. и соавт. [21], нами разработана компартментная модель, описывающая эпидемический процесс ВЭБ-инфекции и позволяющая составить прогноз эффективности различных стратегий потенциальной иммунизации (рис. 1, см. на вклейке).

Математическое описание модели представлено системой обыкновенных линейных дифференциальных уравнений.

Изменение числа здоровых индивидуумов (восприимчивые лица):

Изменение числа лиц с первичной и реактивацией хронической ВЭБ-инфекции (источники инфекции):

...

Соломай Т.В., Семененко А.В., Никитина Г.Ю., Шувалов А.Н.