Meneillään olevan koronaviruspandemian aiheuttavaa sars-cov-2-virusta on maailmassa noin yksi kilogramma. Koska yksi virus painaa noin femtogramman, tämä tarkoittaa noin 10¹⁸ kappaletta. Auki kirjoitettuna luku on 1 000000 000000 000000.

Tulokseen päätyi israelilainen biotieteilijöiden ryhmä. Ron Milon johtamien tutkijoiden tieteellisestä raportista uutisoi Phys.org.

Laskelmien virherajakerroin on molempiin suuntiin noin 10. Niinpä koronahiukkasten todellinen yhteismassa voi olla jotakin 100 gramman ja 10 kilon väliltä ja määrä noin 10¹⁷ –10¹⁹.

Tutkijat perustavat kappalemääräarvionsa kolmeen reesusapinoilla tehtyyn tutkimukseen, joiden mukaan koronavirushiukkasia on tavallisesti noin miljoonasta sataan miljoonaan per gramma keuhkokudosta – tosin joskus vielä enemmän ja joskus vähemmän.

Koska ihmisen keuhkot painavat osapuilleen kilon, ja ylivoimaisesti suurin osa kehon viruskuormasta on keuhkoissa, tästä päästään arvioon 1–100 miljardia viruspartikkelia per potilas. Siispä yhdessä ihmispotilaassa on koronavirusmassaa vain 1–100 mikrogrammaa.

Laskuissa mutka matkassa

Maailmassa olevien koronahiukkasten kokonaismäärää ei voida kuitenkaan arvioida suoraan tämän vaihteluvälin ja aktiivisten potilastapausten (noin 10 miljoonaa) perusteella.

Tieteellisessä artikkelissaan tutkijat selittävät, että komplikaatioon on kaksi syytä. Niistä toinen on varsin yksinkertainen: maksimaalinen viruskuorma kestää vain muutaman päivän ajan. Niinpä vain vähemmistö ”aktiivisista” tapauksista kartuttaa maailman kokonaisvirusmäärää oleellisesti.

Tutkijoiden mukaan virusmäärän kannalta oleellisia tapauksia on ollut pandemian aikana noin 1–10 miljoonaa yhtä aikaa.

Toinen komplikaatio on luonteeltaan matemaattinen: se, että tavallinen aritmeettinen keskiarvo ja geometrinen eli logaritminen keskiarvo ovat eri asiat. Yhdessä potilaassa on koronavirusmassaa 1–100 mikrogrammaa, mutta aritmeettinen keskiarvo on huomattavasti korkeampi kuin tämän vaihteluvälin logaritminen puoliväli (10 µg).

Milon ryhmän mukaan aritmeettinen keskiarvo onkin jopa 100–1000 µg, sillä jakauma on niin sanotusti logaritmisesti normaali, ja kaikkein pahimpien tautitapausten hillittömän paha viruskuorma vinouttaa aritmeettista keskiarvoa monta kymmentä kertaa logaritmista keskiarvoa pahemmaksi.

Edellä mainituista luvuista 100–1000 µg per potilas kerrottuna 1–10 miljoonalla potilaalla saadaan alussa mainitut 0,1–10 kilogrammaa.

Uusi arvio ei ole täysin yhtenevä eräiden aiemmin julkisuudessa esitettyjen laskemien kanssa. Esimerkiksi Ilta-Sanomat uutisoi helmikuussa matemaattisen biologian lehtori Christian Yatesin päässalaskutason laskelmista. Hänen mukaansa virushiukkasia olisi hieman vähemmän, vain 2 × 10¹⁷.

Yatesin laskut The Conversation -lehdessä perustuvat pääosin samoihin lähtötietoihin kuin Milon ryhmän, mutta hän ei ottanut huomioon jakauman logaritmisen normaaliuden aiheuttamaa komplikaatiota ja päätyi liian alhaiseen arvioon.

Entä paljonko koronaviruksia on ollut kaikkiaan, mukaan lukien myös jo tuhoutuneet virushiukkaset?

Milon ja kollegoiden mukaan virusten määrä ihmiskehossa koko sairastamisen aikana on noin 3–30 kertaa suurempi kuin suurin hetkellinen virusten määrä.

Niinpä aritmeettinen keskiarvoväli 100–1000 µg kerrotaan kaikkien potilaiden kokonaismäärällä (reilut 170 miljoonaa) ja edellisessä kappaleessa mainitulla kertoimella 3–30. Lopputulos on jotakin väliltä 50–5000 kg, mikä tekee kappalemääräisesti 5 × 10¹⁹ – 5 × 10²¹ virusta.

Weizmannin tiedeinstituutissa työskentelevän Milon ryhmän tutkimustyöstä käytännössä suurimman vaivan näkivät Ron Sender ja Yinon Bar-On. Tieteellinen raportti työstä on julkaistu PNAS-lehdessä, ja se on vapaasti luettavissa.

Lue myös: