По данным исследований, более 31 миллиона американцев — почти каждый десятый — ежегодно подвергаются укусам клещей. Хотя многие укусы безвредны, эти паразитические паукообразные, питающиеся кровью животных и людей, способны передавать десятки заболеваний всего за 36-48 часов, включая анаплазмоз, бабезиоз, пятнистую лихорадку Скалистых гор, альфа-гал синдром и болезнь Лайма.
Этой весной Центры по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) сообщили о всплеске обращений в скорую помощь, связанных с клещевыми заболеваниями, причём болезнь Лайма оказалась самым частым диагнозом. Ежегодно лечение по поводу болезни Лайма проходят, по оценкам, около 476 000 пациентов — заболевание концентрируется на северо-востоке, в среднеатлантических штатах и на Верхнем Среднем Западе из-за распространённости переносчика — иксодового клеща с чёрными ножками.
Эрин Давицки хорошо знакома с ростом числа клещевых заболеваний, особенно в Новой Англии, где она живёт. Последние несколько лет педиатр-ассистент врача из Бостона наблюдает устойчивый рост числа детей, которые приходят к ней на приём с «сильно опухшими суставами и без всякой травмы» — по её словам, это признаки лаймского артрита, состояния, которое развивается от одного до нескольких месяцев после нелеченого укуса клеща.
Болезнь Лайма легче всего поддаётся лечению на ранней, острой стадии, поэтому быстрая идентификация клеща критически важна для терапии. У большинства пациентов на месте укуса появляется сыпь в форме «мишени», наряду с другими симптомами — лихорадкой, ознобом, головной болью, усталостью, болью в мышцах и суставах, увеличением лимфоузлов и скованностью шеи. Наиболее распространённое лечение — курс антибиотиков на 10-14 дней, однако CDC также рекомендует однократную дозу доксициклина в 200 мг в качестве профилактики в течение 72 часов после укуса, если клещ был присосан не менее 36 часов, в регионах с высоким уровнем заболеваемости.
К сожалению, даже после лечения у части пациентов развивается посттерапевтический синдром болезни Лайма, ранее называвшийся «хронической болезнью Лайма». Он проявляется постоянной усталостью, мышечно-суставными болями или когнитивными нарушениями спустя месяцы после завершения курса антибиотиков. По данным CDC, для преодоления этого синдрома нужно время, а не дополнительные антибиотики.
Поскольку раннее лечение критически важно для выздоровления, Давицки обычно назначает анализ крови и одновременно выписывает антибиотики ещё до получения официального диагноза болезни Лайма. Её беспокоит необходимость «прописывать препараты сплошняком, потому что риск Лайма очень высок» — тем самым усугубляя растущую проблему устойчивости к антибиотикам в США.
«Момент озарения» пришёл к Давицки во время курса предпринимательства в здравоохранении, который она проходила как стипендиат MIT Sloan во время программы MBA в 2024 году. Студенты выбирали одно из трёх направлений для инноваций — болезнь Лайма, фармацевтику или болезнь Паркинсона — чтобы разработать и презентовать оригинальную идею. Затем однокурсники объединялись в команды для доработки самых сильных концепций.
«Я присоединилась к курсу поздно, и мне досталась болезнь Лайма, — объясняет Давицки. — Изначально план был просто отметиться на курсе, но в то утро, когда нужно было представлять питчи, у меня в голове возникла идея».
Пациенты часто звонят ей, обнаружив клеща на ребёнке. Они волнуются и хотят знать, что делать дальше, но не могут позволить себе визит в клинику. Как медицинский работник, Давицки понимает разнообразие факторов, влияющих на доступность здравоохранения — пациентов беспокоит стоимость визита или необходимость отпрашиваться с работы, особенно если конкретный клещ может вообще не быть переносчиком инфекции.
«Тогда я подумала: а что если бы можно было просто протестировать клеща дома и сразу узнать, заражён ли он Лаймом?» — говорит Давицки.
Почему клещей становится больше?
Из примерно 899 видов клещей в мире около 90 встречаются на территории континентальной части США, однако лишь четыре вида ответственны за большинство инфекций, фиксируемых в стране сегодня. Иксодовый клещ с чёрными ножками (Ixodes scapularis) — самый распространённый вид, встречающийся на северо-востоке, в среднеатлантических штатах, на Верхнем Среднем Западе и юго-востоке. Он переносит болезнь Лайма, анаплазмоз, бабезиоз, вирус Повассан и заболевание, вызываемое Borrelia miyamotoi. Западный чернохвостый клещ (Ixodes pacificus) обитает вдоль Тихоокеанского побережья, преимущественно в Калифорнии, Орегоне и Вашингтоне, и также переносит болезнь Лайма и анаплазмоз. Одинокая звезда (Amblyomma americanum) изначально была распространена на юго-востоке, но в последнее время расселилась по Среднему Западу, среднеатлантическим штатам и северо-востоку — она переносит эрлихиоз, вирус Хартленд, STARI и альфа-гал синдром. Наконец, американский собачий клещ (Dermacentor variabilis), обитающий в восточной части США и некоторых западных регионах, может переносить пятнистую лихорадку Скалистых гор и туляремию. Есть и другие распространённые виды — клещ Мексиканского залива, скалистый лесной клещ и коричневый собачий клещ, — однако на их долю приходится меньше случаев заражения людей, чем на основные четыре.
«Тридцать лет назад существовало всего два зарегистрированных случая обнаружения клещей рода Ixodes, способных передавать болезнь Лайма, и оба — на одном койоте в Кентукки», — рассказывает Брайан Стивенсон, микробиолог из Медицинского колледжа Университета Кентукки. Он изучает бактерию Borrelia burgdorferi, вызывающую болезнь Лайма, и то, как она заражает хозяев и переходит между клещами и млекопитающими. «Сегодня есть множество новых мест, где ареал клеща расширяется, а значит, растёт и заболеваемость болезнью Лайма или потенциальный риск заражения».
Расширение географического ареала клещей связано с более тёплыми зимами, лишёнными исторически необходимого сильного мороза, сдерживающего популяцию паразитов, а также с ростом популяций белохвостого оленя и белоногой мыши — предпочитаемых хозяев клещей.
«Они не летают и не передвигаются быстро», — отмечает Эрика Мактингер, энтомолог из Пенсильванского государственного университета, специализирующаяся на экологии и контроле клещей. «Любые изменения в местной или более широкой региональной экологии влияют на клещей».
Она указывает на вырубку лесов, лесовосстановление и разрастание городов — всё это фрагментирует естественную среду обитания и меняет то, как дикая природа и люди перемещаются в своём окружении. Эти факторы, наряду с исчезновением естественных хищников вроде волков и пум, ранее сдерживавших численность оленей, приводят к тому, что популяция клещей выходит из-под контроля.
«Произошёл целый ряд событий, которые сложились в идеальный шторм, — говорит Мактингер. — Я ожидаю, что ситуация ухудшится, прежде чем станет лучше».
CDC зафиксировал рост клещевых заболеваний за последние десятилетия: число задокументированных случаев анаплазмоза/эрлихиоза, бабезиоза, болезни Лайма, заболевания, вызываемого вирусом Повассан, и пятнистых лихорадок удвоилось или выросло ещё сильнее; случаи концентрируются на Верхнем Среднем Западе и северо-востоке, а также в некоторых регионах юга, юго-востока и долины реки Огайо.
Хотя случаи заражения патогенами отслеживать проще, по мнению Мактингер, это не даёт полной картины. Вместо этого учёные ищут долгосрочные закономерности и признаки того, что клещи «появляются в местах и количествах, которых мониторинг раньше не фиксировал».
«У нас нет точных данных о популяциях клещей, — добавляет Мактингер. — Можно получить относительные оценки для конкретных мест, если наблюдение ведётся годами, но даже тогда точность невысока, поскольку сбор клещей зависит от времени суток, дня недели, недели сезона, сезона и года».
Другая проблема — исследования клещей находятся ещё в самом начале пути. Стивенсон, который руководит сейчас двумя исследованиями, нацеленными на борьбу с болезнью Лайма через использование собственных внутренних систем бактерии против неё самой, отмечает, что не все клещи заражены одной и той же бактерией или в одинаковой степени.
«Чтобы клещ заразился, ему нужно было питаться на предыдущей стадии жизни, — говорит Стивенсон. — Когда они вылупляются в виде личинок, они ещё не заражены, но если они питаются кровью заражённой мыши, скажем, Borrelia burgdorferi [бактерией, вызывающей Лайм], эти личинки могут приобрести инфекцию».
После линьки в нимфы эти нимфы уже способны передавать бактерию. «Но также возможно, что личинка питалась на мыши, не заражённой Borrelia burgdorferi, а значит, нимфа не передаёт бактерию, поскольку никогда с ней не сталкивалась, — продолжает он. — Именно поэтому не каждый клещ заразен. Всё зависит от того, чем он питался и был ли этот хозяин заражён».
Один из способов обезопасить себя — научиться распознавать разные виды клещей, чтобы понимать, что они могут переносить.
«Если клещ не присосался, то есть не питается вами, значит, он ничего не передаёт — заражён он или нет, для вашего здоровья абсолютно не важно, — говорит Стивенсон. — Если клещ уже впился и есть риск заражения, обратитесь к врачу и получите дозу антибиотика в качестве профилактики, просто для подстраховки».
Исследования клещей также отстают от исследований других переносчиков заболеваний человека, таких как комары, отмечает Мактингер. Изучение экологии и заболеваний, связанных с клещами, началось только в 1980-х годах, когда болезнь Лайма впервые была открыта медицинским энтомологом Уильямом Бургдорфером. Для сравнения, исследования комаров-переносчиков начались в 1897 году. Бургдорфер установил, что заболевание не вирусное, а переносится вектором, когда в 1981 году идентифицировал спирохеты как возбудителя болезни — спустя семь лет после первого обнаружения болезни Лайма в Коннектикуте.
«Возник новый интерес к более ранней и лучшей диагностике для людей, — отмечает Мактингер. — Вакцины, профилактические препараты… вместо того чтобы воздействовать на патоген, воздействуют на самого клеща, но потребность в новых решениях по-прежнему велика».
Контроль численности клещей затруднён тем, что не существует специальных округов по борьбе с клещами, где бригады могли бы массово обрабатывать территории, как это делается с комарами. Дело в особенностях экологии клещей: их местонахождение привязано к местам обитания хозяев. Они не прыгают, не летают и не передвигаются далеко самостоятельно, а живут там, где обитают животные, на которых они питаются. Это не то же самое, что обработать пруд или озеро, кишащее комарами. Мактингер утверждает, что нужны дополнительные источники финансирования от частного сектора, фондов или государства для решения ключевых задач вроде управления ландшафтом — расчистки кустарника и регулярного кошения травы для профилактики появления клещей.
«Клещи очень сложны с экологической точки зрения, поэтому масштабного контроля, как в случае с комарами, мы не наблюдаем. В основном борьба с клещами остаётся на усмотрение отдельного человека», — говорит Мактингер, отмечая, что компании разрабатывают продукты, которые обычно продаются напрямую потребителям или компаниям по борьбе с вредителями. «В целом людям самим приходится решать, как защитить себя, своих питомцев и своё имущество».
Диагностика болезни Лайма прямо в домашней аптечке
В августе этого года на рынок выйдет первый домашний инструмент скрининга, позволяющий определить, заражён ли укусивший вас клещ болезнью Лайма — благодаря Давицки и её сооснователям Мишель Юи и Бренде Онг. LymeAlert, который будет продаваться примерно за $50, предназначен для обнаружения в клеще Borrelia burgdorferi — патогена, вызывающего болезнь Лайма.
«LymeAlert способен обнаруживать убитую нагреванием Borrelia даже в очень, очень малых количествах», — объясняет Давицки. «Когда мы разобрались, как это сделать, это почти стало ощущаться как моральный долг. У нас есть возможность выпустить это в мир, и это может стать вполне доступным способом предотвратить как можно больше случаев затяжной болезни Лайма».
Тест-набор, сохраняющий эффективность до 12 месяцев, прост в использовании. После аккуратного удаления клеща пинцетом или специальным инструментом его помещают в «клещевую дробилку» набора. Измельчитель разрушает хитиновый покров клеща, обнажая внутреннее содержимое, где находится Borrelia burgdorferi. Патентуемый буферный раствор подготавливает образец к тестированию. Затем пользователь вставляет тест-полоску в специальный слот дробилки. Обработанная химическими реагентами нитроцеллюлозная бумага полоски работает как иммунохроматографический анализ, способный обнаруживать присутствие Borrelia burgdorferi.
«Это похоже на тест на беременность или тест на Covid, занимает около 15 минут», — говорит Давицки. Две полоски означают положительный результат, одна — отрицательный.
Вместе с тест-набором Давицки и команда также запускают приложение, которое сделает результаты теста доступными для всех — в том числе для людей с нейроотличиями или проблемами со зрением, которым может быть сложно самостоятельно считать результат.
«Вы фотографируете тест-полоску, и приложение считывает и интерпретирует её за вас, — говорит Давицки. — Мы также даём людям возможность выбрать телемедицинского провайдера из списка, чтобы они могли напрямую связаться с врачом, если у них нет собственного».
У уже существующих тестов есть ограничения. Тесты, отправляемые по почте, например, позволяют определить вид клеща и проверить его на патогены, вызывающие заболевания, но результаты могут задерживаться в зависимости от скорости доставки. «Даже обычный анализ крови, который мы используем, если сделать его в течение 30 дней после укуса, всё равно пропускает от 64% до 78% случаев на ранней стадии, потому что у пациента ещё не выработалось достаточно антител для положительного результата», — говорит Давицки.
LymeAlert позволяет получить быстрый результат прямо дома.
«Особенно в Новой Англии люди понимают, зачем тестировать клеща, потому что отправка клещей в лаборатории стала более популярной, — говорит Давицки. — Проблема, которую мы пытаемся решить, в том, что когда вы отправляете клеща в лабораторию по почте, результаты приходят уже после 72-часового окна для профилактического лечения, рекомендованного CDC. Мы пытаемся закрыть этот разрыв».
Команда сейчас завершает полевые испытания совместно с ветеринарами в Массачусетсе, учитывая более высокую актуальность тестирования укусов клещей для владельцев собак и лошадей. Данные, собранные в ходе этих испытаний, будут использованы для карт «горячих точек», которые станут доступны через приложение LymeAlert.
«Любые данные, предоставленные академическими учреждениями или в рамках финансируемых налогоплательщиками инициатив, будут бесплатно возвращены обществу через карты горячих точек, чтобы вы могли посмотреть на карту в нашем приложении и быстро понять, находитесь ли вы в зоне повышенной активности клещей», — говорит Давицки.
Цель — выпустить LymeAlert в продажу этим августом; уже сделано несколько тысяч предзаказов, которые помогут покрыть расходы на производство. Команда также сотрудничает с тремя магазинами REI в районе Бостона и Нью-Хэмпшира, а также с несколькими независимыми зоомагазинами для проведения розничных пилотов.
Решит ли это проблему профилактики клещевых заболеваний?
CDC не рекомендует тестировать клещей, снятых с людей или животных, предупреждая о возможности ложноотрицательных и ложноположительных результатов. «Если клещ дал отрицательный результат, вы почувствуете себя в безопасности, а если положительный — начнёте думать, что заражены», — говорит Мактингер. Вместо этого стандартная рекомендация — полагаться на врачей при диагностике любых клещевых заболеваний.
«Думаю, [LymeAlert] — это инструмент, который нужно использовать с пониманием пользователем как преимуществ, так и ограничений продукта», — добавляет Мактингер.
Стивенсон считает концепцию домашнего теста хорошей в теории. «Тест отвечает на вопрос: если вы нашли клеща, есть ли в нём признаки Borrelia burgdorferi?» — говорит он. Но на практике, добавляет он, «он не определяет: заразился ли человек болезнью Лайма?» Лишь около 1-5% укусов клещей действительно приводят к болезни Лайма.
Тем не менее использование домашнего теста вроде LymeAlert может дать спокойствие людям, живущим в районах с высокой активностью клещей. Кроме того, знание о доступности такого теста может стимулировать более внимательное отношение к окружающей среде.
«Это потенциально может помочь в мониторинге, если люди будут проводить такие домашние тесты, — говорит Мактингер. — И это даёт информацию, которой можно поделиться с врачом, если принести тест и сказать, что он показал положительный результат».