Problems of VirologyProblems of VirologyВопросы вирусологии0507-40882411-2097Central Research Institute for Epidemiology39910.36233/0507-4088-2020-65-4-203-211ORIGINAL RESEARCHESОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯPatterns of the SARS-CoV-2 epidemic spread in a megacityЗакономерности эпидемического распространения SARS-CoV-2 в условиях мегаполисаhttps://orcid.org/0000-0003-4228-9044AkimkinV. G.АкимкинВ. Г.
Russian Federation

Vasily G. Akimkin – D. Sci. (Med.), Full Member of the Russian Academy of Sciences, Director.

Moscow, 197101

Акимкин Василий Геннадиевич – доктор медицинских наук, акад. РАН, директор.

197101, Москва

https://orcid.org/0000-0002-0616-9777KuzinS. N.КузинС. Н.
Russian Federation

Stanislav N. Kuzin – D. Sci. (Med.), prof., Head, Laboratory of viral hepatitis.

Moscow, 197101

Кузин Станислав Николаевич – доктор медицинских наук, профессор, зав. лаб. вирусных гепатитов .

197101, Москва

drkuzin@list.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6686-9011SemenenkoT. A.СемененкоТ. А.
Russian Federation

Tatiana A. Semenenko – PhD, DSc (Med.), professor, Head of the epidemiology Department.

Moscow, 123098

Семененко Татьяна Анатольевна – доктор медицинских наук, профессор, руководитель отдела эпидемиологии.

123098, Москва

https://orcid.org/0000-0003-4679-6772ShipulinaO. Yu.ШипулинаО. Ю.
Russian Federation

Olga Yu. Shipulina – PhD (Med.), Head of subdivisions, of laboratory medicine and laboratory services promotion, Department of molecular diagnostics and epidemiology.

Moscow, 197101

Шипулина Ольга Юрьевна – кандидат медицинских наук, руководитель подразделения лабораторной медицины и продвижения лабораторных услуг отдела молекулярной диагностики и эпидемиологии.

197101, Москва

https://orcid.org/0000-0003-4737-941XYatsyshinaS. B.ЯцышинаС. Б.
Russian Federation

Olga Yu. Shipulina – PhD (Med.), Head of subdivisions, of laboratory medicine and laboratory services promotion, Department of molecular diagnostics and epidemiology.

Moscow, 197101

Яцышина Светлана Борисовна – кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, отдела молекулярной диагностики и эпидемиологии.

197101, Москваhttps://orcid.org/0000-0003-1286-2612TivanovaE. V.ТивановаЕ. В.
Russian Federation

Elena V. Tivanova – Head, area of laboratory medicine and laboratory services promotion, Department of molecular diagnostics and epidemiology.

Moscow, 197101

Тиванова Елена Валерьевна – руководитель направления лабораторной медицины и продвижения лабораторных услуг отдела молекулярной диагностики и эпидемиологии.

197101, Москва

https://orcid.org/0000-0002-9126-1155KalenskayaA. V.КаленскаяА. В.
Russian Federation

Anna V. Kalenskaya – Deputy head, area of laboratory medicine and laboratory services promotion for customer service, Department of molecular diagnostics and epidemiology.

Moscow, 197101

Каленская Анна Валентиновна – заместитель руководителя направления лабораторной медицины и продвижения лабораторных услуг по клиентскому сервису отдела молекулярной диагностики и эпидемиологии.

197101, Москва

https://orcid.org/0000-0002-3136-9500SolovyovaI. V.СоловьёваИ. В.
Russian Federation

Irina V. Solovieva – Head, Quality assurance group, Clinical and diagnostic laboratory.

Moscow, 197101

Соловьёва Ирина Владимировна – руководитель группы обеспечения качества Клинико-диагностической лаборатории.

197101, Москваhttps://orcid.org/0000-0001-8582-5199VershininaM. A.ВершининаМ. А.
Russian Federation

Marina A. Vershinina – leading consultant in laboratory medicine, Department of molecular diagnostics and epidemiology.

Moscow, 197101

Вершинина Марина Анатольевна – ведущий консультант по лабораторной медицине отдела молекулярной диагностики и эпидемиологии.

197101, Москва

https://orcid.org/0000-0002-4545-1804KvasovaO. A.КвасоваО. А.
Russian Federation

Olga A. Kvasova – epidemiologist, Laboratory of Infections associated with the provision of medical assistance.

Moscow, 197101

Квасова Ольга Андреевна – врач-эпидемиолог лаборатории инфекций, связанных с оказанием медицинской помощи.

197101, Москваhttps://orcid.org/0000-0002-3612-1889PloskirevaA. A.ПлоскиреваА. А.
Russian Federation

Antonina A. Ploskireva – D. Sci. (Med.), Deputy Director.

Moscow, 197101

Плоскирева Антонина Александровна – доктор медицинских наук, заместитель директора.

197101, Москва

https://orcid.org/0000-0002-1419-7807MamoshinaM. V.МамошинаМ. В.
Russian Federation

Marina V. Mamoshina – junior researcher, Department of molecular diagnostics and epidemiology.

Moscow, 197101

Мамошина Марина Васильевна – младший научный сотрудник отдела молекулярной диагностики и эпидемиологии.

197101, Москва

https://orcid.org/0000-0003-4769-6781ElkinaM. A.ЕлькинаМ. А.
Russian Federation

Mariya A. Elkina – junior researcher, Department of molecular diagnostics and epidemiology.

Moscow, 197101

Елькина Мария Александровна – младший научный сотрудник отдела молекулярной диагностики и эпидемиологии.

197101, Москва

https://orcid.org/0000-0001-8311-8204KlushkinaV. V.КлушкинаВ. В.
Russian Federation

Vitalina V. Klushkina – epidemiologist, Laboratory of viral hepatitis.

Moscow, 197101

Клушкина Виталина Владимировна – кандидат медицинских наук, врач-эпидемилог лаборатории вирусных гепатитов.

197101, Москваhttps://orcid.org/0000-0001-6687-7276AndreevaE. E.АндрееваЕ. Е.
Russian Federation

Elena E. Andreeva – D. Sci. (Med.), prof., Head.

Moscow, 129626

Андреева Елена Евгеньевна – доктор медицинских наук, профессор, руководитель Управления Роспотребнадзора по г. Москве.

129626, Москва

https://orcid.org/0000-0002-7122-017XIvanenkoA. V.ИваненкоА. В.
Russian Federation

Alexandr V. Ivanenko – chief physician.

Moscow, 129626

Иваненко Александр Валентинович – главный врач.

129626, Москва

Central Research Institute for EpidemiologyФБУН «Центральный научно-исследовательский институт эпидемиологии» РоспотребнадзораNational Research Centre for Epidemiology and Microbiology named after the honorary academician N.F. Gamaleya, Ministry of Health of Russian FederationФГБУ «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почётного академика Н.Ф. Гамалеи» Минздрава РоссииOffice of the Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Well-Being in MoscowУправление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по г. МосквеCenter for Hygiene and Epidemiology in the City of MoscowФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в городе Москве»170920206542032110309202003092020Copyright ©; 2020, Akimkin V.G., Kuzin S.N., Semenenko T.A., Shipulina O.Y., Yatsyshina S.B., Tivanova E.V., Kalenskaya A.V., Solovyova I.V., Vershinina M.A., Kvasova O.A., Ploskireva A.A., Mamoshina M.V., Elkina M.A., Klushkina V.V., Andreeva E.E., Ivanenko A.V.Copyright ©; 2020, Акимкин В.Г., Кузин С.Н., Семененко Т.А., Шипулина О.Ю., Яцышина С.Б., Тиванова Е.В., Каленская А.В., Соловьёва И.В., Вершинина М.А., Квасова О.А., Плоскирева А.А., Мамошина М.В., Елькина М.А., Клушкина В.В., Андреева Е.Е., Иваненко А.В.2020Akimkin V.G., Kuzin S.N., Semenenko T.A., Shipulina O.Y., Yatsyshina S.B., Tivanova E.V., Kalenskaya A.V., Solovyova I.V., Vershinina M.A., Kvasova O.A., Ploskireva A.A., Mamoshina M.V., Elkina M.A., Klushkina V.V., Andreeva E.E., Ivanenko A.V.Акимкин В.Г., Кузин С.Н., Семененко Т.А., Шипулина О.Ю., Яцышина С.Б., Тиванова Е.В., Каленская А.В., Соловьёва И.В., Вершинина М.А., Квасова О.А., Плоскирева А.А., Мамошина М.В., Елькина М.А., Клушкина В.В., Андреева Е.Е., Иваненко А.В.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://virusjour.crie.ru/jour/article/view/399

The purpose of the study is to analyze patterns demonstrated by the COVID-19 epidemic process in a megacity during the increase, stabilization and reduction in the incidence, and to evaluate the effectiveness of the epidemic prevention measures.

Materials and methods. The comprehensive study incorporating epidemiological, molecular genetic and  statistical research methods was conducted to analyze the spread of SARS-CoV-2 in Moscow during the COVID- 19 pandemic.

Results and discussion. It was found that the exponential growth in COVID-19 cases was prevented due to the most stringent control and restrictive measures deployed in Moscow to break the chains of SARS-CoV-2 transmission and due to people who were very disciplined in complying with the self-isolation rules. The  analysis of the dynamics in detection of new COVID-19 cases showed that in a megacity, the impact of social distancing and self-isolation would become apparent only after 3.5 incubation periods, where the maximum length of the period is 14 days. It was discovered that the detection frequency of SARS-CoV-2 RNA in relatively healthy population and its dynamics are important monitoring parameters, especially during the increase and stabilization in the COVID-19 incidence, and are instrumental in predicting the development of the epidemic situation within a range of 1–2 incubation periods (14–28 days). In Moscow, the case fatality rate was 1.73% over the observation period (6/3/2020–23/6/2020).

Conclusion. The epidemiological analysis of the COVID-19 situation in Moscow showed certain patterns of the SARS-CoV-2 spread and helped evaluate the effectiveness of the epidemic prevention measures aimed at  breaking the routes of transmission of the pathogen.  

Цель исследования - изучить закономерности, свойственные эпидемическому процессу COVID-19, в условиях мегаполиса, в фазах подъёма, стабилизации и снижения заболеваемости, а также оценить эффективность противоэпидемических мероприятий.

Материал и методы. Проведено комплексное изучение распространения SARS-CoV-2 в Москве с использованием эпидемиологического, молекулярно-генетического и статистического методов исследования в период пандемии COVID-19.

Результаты и обсуждение. Показано, что применение максимально жёстких организационно-ограничительных мер в масштабах Москвы, обеспечивающих разрыв механизма передачи SARS-CoV-2, и высокая дисциплина населения по исполнению режима самоизоляции позволили не допустить экспоненциального роста заболеваемости COVID-19. Анализ динамики выявления новых случаев COVID-19 показал, что эффект от применения мер по разобщению и режима самоизоляции в условиях мегаполиса наступает через временной промежуток, равный 3,5 инкубационного периода, при его максимальной длительности 14 дней. Установлено, что показатель частоты определения РНК SARS-CoV-2 среди условно здорового населения и его динамика - важные параметры мониторинга, особенно на фазах роста и стабилизации заболеваемости COVID-19, позволяющие в перспективе 1-2 инкубационных периодов (14-28 дней) прогнозировать развитие эпидемиологической ситуации. Общий коэффициент летальности, рассчитанный за период наблюдения (06.03.2020-23.06.2020) в Москве, составил 1,73%.

Заключение. В результате проведённого эпидемиологического анализа ситуации с COVID-19 в Москве определены некоторые закономерности распространения SARS-CoV-2 и оценена эффективность противоэпидемических мероприятий, направленных на разрыв механизма передачи возбудителя.

SARS-CoV-2 RNACOVID-19epidemic processincidencerelatively healthy residentsРНК SARS-CoV-2COVID-19эпидемический процессзаболеваемостьусловно здоровое население1. Lu R., Zhao X., Li J., Niu P., Yang B., Wu H., et al. Genomic characterization and epidemiology of 2019 novel coronavirus: implications for virus origins and receptor binding. Lancet. 2020; 395(10224): 565-74. DOI: http://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30251-82. Romagnani P., Gnone G., Guzzi F., Negrini S., Guastalla A., Annun-ziato F., et al. The COVID-19 infection: lessons from the Italian experience. J. Public Health Policy. 2020; 41(3): 238-44. DOI: http://doi.org/10.1057/s41271-020-00229-y3. Sebastiani G., Massa M., Riboli E. Covid-19 epidemic in Italy: evolution, projections and impact of government measures. Eur. J. Epidemiol. 2020; 35(4): 341-5. DOI: http://doi.org/10.1007/s10654-020-00631-64. Rothe C., Schunk M., Sothmann P., Bretzel G., Froeschl G., Wallrauch C., at al. Transmission of 2019-nCoV infection from an asymptomatic contact in Germany. N. Engl. J. Med. 2020; 382(10): 970-1. DOI: http://doi.org/10.1056/NEJMc2001465. Holshue M.L., DeBolt C., Lindquist S., Lofy K.H., Wiesman J., Bruce H., et al. First case of 2019 novel coronavirus in the United States. N. Engl. J. Med. 2020; 382(10): 929-36. DOI: http://doi.org/10.1056/NEJMoa20011916. WHO. Coronavirus disease 2019 (COVID-19) Situation Report - 51. Available at: https://www.who.int/docs/default-source/coronaviruse/situation-reports/20200311-sitrep-51-covid-19.pdf7. Беляков В.Д., Дегтярев А.А., Иванников Ю.Г. Качество и эффективность противоэпидемических мероприятий. Л.: Медицина; 1981.8. Акимкин В.Г., Кузин С.Н., Шипулина О.Ю., Яцышина С.Б., Ти-ванова Е.В., Каленская А.В. и др. Эпидемиологическое значение определения РНК SARS-CoV-2 среди различных групп населения Москвы и Московской области в период эпидемии COVID-19. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2020; 97(3): 197-201. DOI: http://doi.org/10.36233/0372-9311-2020-97-3-197-2019. Lauer S.A., Grantz K.H., Bi Q., Jones F.K., Zheng Q., Meredith H.R., et al. The incubation period of coronavirus disease 2019 (Covid-19) from publicly reported confirmed cases: estimation and application. Ann. Intern. Med. 2020; 172(9): 577-82. DOI: http://doi.org/10.7326/ M20-050410. Backer J.A., Klinkenberg D., Wallinga J. Incubation period of 2019 novel coronavirus (2019-nCoV) infections among travelers from Wuhan, China, 20-28 January 2020. Euro Surveill. 2020; 25(5) : 2000062. DOI: http://doi.org/10.2807/1560-7917.ES.2020.25.5.200006211. Liu T., Hu J., Kang M., Lin L., Zhong H., Xiao J., et al. Transmission dynamics of 2019 novel coronavirus (2019-nCoV). J. Med. Virol. 2020; 92(5): 501-11. DOI: http://doi.org/10.1101/2020.01.25.91978712. Read J.M., Bridgen J.R.E., Cummings D.A.T., Ho A., Jewell C.P. Novel coronavirus 2019-nCoV: early estimation of epidemiological parameters and epidemic predictions. medRxiv. 2020. DOI: http://doi.org/10.1101/2020.01.23.2001854913. Riou J., Althaus C.L. Pattern of early human-to-human transmission of Wuhan 2019 novel coronavirus (2019-nCoV), December 2019 to January 2020. Euro Surveill. 2020; 25(4): 2000058. DOI: http://doi.org/10.2807/1560-7917.ES.2020.25A2000058.14. Shen M., Peng Z., Xiao Y., Zhang L. Modelling the epidemic trend of the 2019 novel coronavirus outbreak in China. bioRxiv. 2020. DOI: http://doi.org/10.1101/2020.01.23.91672615. Wu J.T., Leung K., Leung G.M. Nowcasting and forecasting the potential domestic and international spread of the 2019-nCoV outbreak originating in Wuhan, China: a modelling study. Lancet. 2020; 395(10225): 689-97. DOI: http://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30260-916. Randolph H.E., Barreiro L.B. Herd Immunity: Understanding COVID-19. Immunity. 2020; 52(5): 737-41. DOI: http://doi.org/10.1016/j.immuni.2020.04.01217. Verity R., Okell L.C., Dorigatti I., Winskill P., Whittaker C., Imai N., et al. Estimates of the severity of coronavirus disease 2019: a model-based analysis. Lancet Infect. Dis. 2020; 20(6): 669-77. DOI: http://doi.org/10.1016/S147318. Wu J.T., Leung K., Bushman M., Kishore N., Niehus R., de Salazar P.M., et al. Estimating clinical severity of COVID-19 from the transmission dynamics in Wuhan, China. Nat. Med. 2020; 26(4): 506-10. DOI: http://doi.org/10.1038/s41591-020-0822-7-3099(20)30243-719. Puca E., Civljak R., Arapovic J., Popescu C., Christova I., Raka L., et al. Short epidemiological overview of the current situation on Covid-19 pandemic in Southeast European (SEE) countries. J. Infect. Dev. Ctries. 2020; 14(5): 433-7. DOI: http://doi.org/10.3855/jidc.1281420. Abdollahi E., Champredon D., Langley J.M., Galvani A.P., Moghadas S.M. Temporal estimates of case-fatality rate for COVID-19 outbreaks in Canada and the United States. CMAJ. 2020; 192(25): E666-70. DOI: http://doi.org/10.1503/cmaj.20071121. Xu S., Li Y. Beware of the second wave of COVID-19. Lancet. 2020; 395(10233): 1321-2. DOI: http://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30845-X22. de Brouwer R., van Veldhuisen D.J., de Boer R.A. Surviving the first COVID-19 wave and learning lessons for the second. Eur. J. Heart Fail. 2020; 22(6): 975-7. DOI: http://doi.org/10.1002/ejhf.193823. Vogel L. Is Canada ready for the second wave of COVID-19? CMAJ. 2020; 192(24): E664-5. DOI: http://doi.org/10.1503/cmaj.109587524. Ceylan Z. Estimation of COVID-19 Prevalence in Italy, Spain, and France. Sci. Total Environ. 2020; 729: 138817. DOI: http://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.13881725. Li Q., Guan X., Wu P., Wang X., Zhou L., Tong Y., et al. Early transmission dynamics in Wuhan, China, of novel coronavirus-infected pneumonia. N. Engl. J. Med. 2020; 382(13): 1199-207. DOI: http://doi.org/10.1056/NEJMoa200131626. Chatterjee A., Gerdes M.W., Martinez S.G. Statistical Explorations and Univariate timeseries analysis on COVID-19 datasets to understand the trend of disease spreading and death. Sensors (Basel). 2020; 20(11): 3089. DOI: http://doi.org/10.3390/s2011308927. Abdollahi E., Champredon D., Langley J.M., Galvani A.P., Moghadas S.M. Temporal estimates of case-fatality rate for COVID-19 outbreaks in Canada and the United States. CMAJ. 2020; 192(25): E666-70. DOI: http://doi.org/10.1503/cmaj.20071128. Львов Д.К., Альховский С.В. Истоки пандемии COVID-19: экология и генетика коронавирусов (Betacoronavirus: Coronaviridae) SARS-CoV, SARS-CoV-2 (подрод Sarbecovirus), MERS-CoV (подрод Merbecovirus). Вопросы вирусологии. 2020; 65(2): 62-70. DOI: http://doi.org/10.36233/0507-4088-2020-65-2-62-70