Czy ścieki koronawirusa testują klucz do spowolnienia rozprzestrzeniania się COVID-19? Oto, co mówią eksperci

Czy jeden klucz do spowolnienia rozprzestrzeniania się COVID-19 może być w naszej kupie? Potencjalnie tak. Naukowcy z całych Stanów Zjednoczonych prowadzą obecnie testy ścieków pod kątem koronawirusa: pobierają próbki ludzkich odchodów z oczyszczalni ścieków i analizują je w celu wykrycia cząstek wirusów. Jeśli duża liczba próbek kału wykaże obecność wirusa w określonej społeczności, pracownicy służby zdrowia mogą podjąć lokalne działania, aby zapobiec epidemii.

Bostońska firma Biobot, która określa się jako „pierwsza firmy na świecie w celu komercjalizacji danych ze ścieków ”, połączył siły z naukowcami z MIT, Harvardu oraz Brigham and Women's Hospital, aby uruchomić program pro bono, który mapuje COVID-19 w całym kraju. Do tej pory Biobot współpracuje z około 330 obiektami w 40 stanach, co stanowi około 10% populacji USA.

Firma uruchomiła swój program po badaniach, które wykazały, że SARS-CoV-2, wirus powodujący COVID-19, jest obecny w kale (Centers for Disease Control and Prevention potwierdza, że ​​wirus został wykryty w odchodach części pacjentów, u których zdiagnozowano COVID-19), a tym samym gromadzi się w kanałach miejskich.

Chociaż naukowcy od wczesnych stadiów nowej pandemii koronawirusa wiedzieli, że patogen jest obecny w kale, celem jest teraz dokładne określenie jego ilości, aby uzyskać jaśniejszy obraz poziomów zakażenia w populacji ogólnej.

Według Biobota liczba osób zarażonych COVID-19 może być znacznie wyższa niż sugerują oficjalne dane. Wstępne dane, opublikowane w repozytorium preprintów medRxiv 7 kwietnia, ujawniły, że w dużym obszarze metropolitalnym w stanie Massachusetts z 446 zgłoszonymi przypadkami ich metoda oparta na ściekach zidentyfikowała do 115 000 niezgłoszonych przypadków nieznanych urzędnikom służby zdrowia. .

„Zaczynamy od wysłania zestawów do pobierania próbek do uczestniczących placówek w całych Stanach Zjednoczonych. Te oczyszczalnie mają pobierać 24-godzinne próbki kompozytowe i wysyłać je z powrotem do firmy Biobot w celu analizy ”, mówi Health, dr Mariana Matus, dyrektor generalny i współzałożyciel firmy Biobot. W laboratorium zespół Biobot przetwarza próbki ścieków, a następnie wykorzystuje technikę zwaną protokołem RT-PCR do wykrywania wirusa SARS-CoV-2. Wyniki testu są przekazywane społecznościom uczestniczącym w cotygodniowym raporcie.

„W przypadku wykrycia wirusa podamy oszacowanie częstości występowania infekcji w badanej zlewni” - mówi dr Matus. „Czas przetwarzania danych wynosi zwykle pięć dni. Bardzo ważne jest, aby nasz zespół odzyskał przeanalizowane dane w tym samym tygodniu, w którym zebrano próbkę, ponieważ zakres danych zmienia się tak szybko ”.

W międzyczasie naukowcy z innych krajów opublikowali obiecujące wyniki podobnych testów. Zespół w Paryżu pobierał próbki ścieków przez ponad miesiąc, obserwując wzrost i spadek SARS-CoV-2, który odpowiadał kształtowi epidemii COVID-19 w regionie (który pozostaje zablokowany). Naukowcy powiedzieli, że ich badanie, opublikowane 17 kwietnia w medRxiv , było pierwszym, w którym wykazano, że test może wykryć gwałtowny wzrost stężenia wirusów w ściekach, zanim pojawią się przypadki w placówkach służby zdrowia.

„Kanalizacja wywołuje epidemie w czasie rzeczywistym”, mówi ekspert ds. zdrowia publicznego Carol A. Winner, MPH, która kierowała kilkoma finansowanymi ze środków federalnych inicjatyw zdrowotnych społeczności i założyła ruch Give Space w 2017 roku, mówi Zdrowie . „Kał i mocz są nieustannie zbierane do badań i chociaż koronawirus szybko się rozprasza, naukowcy są w stanie znaleźć mikroskopijne cząsteczki RNA wirusa. Dzięki temu specjaliści ds. Środowiska mogą zacząć łączyć poziomy epidemii z poziomami pobranymi w ściekach ”.

Jako stosunkowo tani, nieinwazyjny sposób identyfikacji i ostrzegania przed przyszłymi epidemiami, badanie ścieków może dostarczyć wystarczających informacji do podejmowania decyzji dotyczących strategii ochronnych i zapobiegawczych, takich jak dystans społeczny.

„Znalezione przez nas dane pozwalają lokalnym społecznościom i rządom zmierzyć zasięg epidemii i podjąć działania” - mówi dr Matus. „Ponieważ konsekwentnie znajdujemy wyniki, które są o rzędy wielkości większe niż te, które zostały przetestowane klinicznie, nawet w naszych najbardziej konserwatywnych szacunkach dowiadujemy się, że istnieje duża populacja bezobjawowa lub bezobjawowa”.

Dr . Matus uważa, że ​​testowanie ścieków powinno być stosowane razem z innymi metodami testowania, aby pomóc śledzić skuteczność podjętych interwencji i zapewnić wczesne ostrzeżenia przed ponownym pojawieniem się koronawirusa, jeśli rzeczywiście ma on cykl sezonowy.

„Specjaliści ds. zdrowia mogą wykorzystać tego rodzaju informacje jako kolejny element układanki przy podejmowaniu decyzji dotyczących profilaktyki i przygotowania” - mówi Winner. „Jeśli ekolodzy wykryją gwałtowny wzrost stężenia koronawirusa w kanalizacji, oznacza to potrzebę dalszego dystansowania się społecznego i możliwej kwarantanny oraz ostrzega ich o zwiększeniu gotowości medycznej. Jeśli zauważą spadek stężeń, może to pozytywnie wpłynąć na mapowanie złagodzenia ograniczeń ”.

Dopóki dane z badań ścieków nie zostaną poddane wzajemnej weryfikacji, nie jest jednak jasne, jak ważne są te informacje. Zwycięzca zwraca również uwagę, że na temat nowego koronawirusa można się jeszcze wiele dowiedzieć. „Jednak nadzór środowiskowy systemów kanalizacyjnych jest na miejscu i jest stały, więc sama praktyka techniczna zapewnia pewien poziom niezawodności” - mówi.

Dr. Matus uważa, że ​​potencjał gromadzenia danych ze ścieków jest ogromny. Firma Biobot opracowała zestawy sprzętu, które mogą pobierać próbki bezpośrednio z linii kanalizacyjnych. „Pracujemy nad skalowaniem technologii, aby była szerzej dostępna” - mówi. „Ostatecznie możliwość testowania określonych linii lub w określonych punktach kanału ściekowego pomoże nam zidentyfikować określone populacje w większej społeczności”.