W globalnych wysiłkach mających na celu zrozumienie i powstrzymanie epidemii nowego koronawirusa okazuje się, że każde spłukanie przez nas domowej toalety może przynieść dodatkowe informacje i wskazówki na ten temat.
Kropelki, które wydychamy, wydzielamy kichając czy kaszląc, nie są jedynym źródłem SARS-CoV-2. Cząsteczki materiału genetycznego wirusa znajdują się również w naszych odchodach, oferując lokalnym oddziałom zdrowia możliwość śledzenia i zapobiegania wybuchom epidemii.
Naukowcy oraz firmy technologiczne znajdują ślady wirusa w ściekach jeszcze zanim ludzie trafiają do szpitali z objawami COVID-19, choroby, która zabiła już ponad 100,000 Amerykanów i kolejne 256,000 mieszkańców innych krajów.
Ponieważ Stany Zjednoczone są bardzo opóźnione w kwestii przeprowadzania testów, regularne pobieranie próbek z kanalizacji miejskiej może dać miastom wczesne ostrzeżenia o rozprzestrzenianiu się choroby. Może to również pomóc w podjęciu decyzji o potencjalnym znoszeniu ograniczeń lub też wprowadzania bardziej rygorystycznych wytycznych w codziennym życiu.
"Na tym etapie nie będzie możliwe dokładne stwierdzenie, ile jest przypadków danej społeczności" - powiedział Peter Grevatt, prezes Water Research Foundation. "Ale może to być pierwszy sygnał i obserwować zmiany pod względem trendu wzrostowego lub spadkowego".
Podczas wirtualnej odprawy kongresowej w ubiegłym tygodniu Grevatt i inni naukowcy podzielili się swoimi obserwacjami z ostatnich kilku miesięcy i nakreślili, co należy zrobić, aby móc zwiększyć monitorowanie ścieków pod kątem wykrywania wirusów.
Jeden z zespołów pracujących nad nowymi metodami ma siedzibę na Northwest University, gdzie naukowcy starają się znaleźć alternatywy dla 20 milionów testów, których wykonanie, według Harvard University, będzie niezbędne do lata.
"Wiemy, że możemy wykryć SARS-CoV-2 w tym, co trafia do oczyszczalni ścieków" - powiedział Khalid Alam, dyrektor wykonawczy laboratorium Stemloop Inc.. "Gdybyśmy mogli prowadzić testy na większą skalę, w setkach lub tysiącach miejsc w tym samym czasie - otrzymalibyśmy informacje mówiące o tym, gdzie z punktu widzenia zdrowia publicznego i epidemiologicznego, problemy są największe.
Badanie zagrożeń dla zdrowia publicznego poprzez analizę odpadów ludzkich i przemysłowych nie jest niczym nowym. Rządy i organizacje non-profit od dziesięcioleci śledzą choroby i zanieczyszczenia toksycznego, pobierając próbki ścieków, identyfikując newralgiczne punkty i wskazując na tych, którzy nielegalnie wypuszczają chemikalia i metale ciężkie do ścieków.
W 2013 roku naukowcy śledzili wybuch epidemii polio w Izraelu, monitorując ścieki. Inni odkryli pozostałości leków, nielegalnych środków odurzających i cząstek chemicznych, określanych jako PFAS, które od lat były stosowane od wytwarzania powłok teflonowych i Scotcharg.
"Patrzenie w kanał ściekowy jest jak patrzenie w lustro społeczeństwa" - powiedział Gertjan Madema, główny mikrobiolog z KWR Water Research Institute w Holandii, podczas internetowego seminarium w połowie kwietnia.
Madema opisał, jak on i jego koledzy znaleźli rosnącą liczbę genów wirusów w ściekach z Amsterdamu i Utrecht, dwóch holenderskich miast, w których liczba potwierdzonych przypadków COVID-19 znacząco wzrosła na początku marca.
Kiedy pobrali próbki z mniejszych miast, które wydawały się być oszczędzone przez chorobę, odkryli RNA wirusa do sześciu dni przed zarejestrowaniem pierwszych potwierdzonych przypadków.
Nie jest jasne, czy wirus może być zaraźliwy poprzez ścieki, chociaż wczesne badania sugerują, że tak nie jest. Wśród wyzwań pozostaje opracowanie metod analitycznych i szybkich, opłacalnych technik bezpiecznego pobierania i analizowania próbek.
Udoskonalenie metod związanych z koronawirusa może mieć kluczowe znaczenie. Obecnie laboratoria są zalane wymazami z nosa i tradycyjnymi testami, których analiza może potrwać kilka dni lub nawet tygodni. Jeśli wszystko pójdzie dobrze, testy opracowane na Northwestern mogą wygenerować wyniki w ciągu kilku godzin po pobraniu próbek.
Kluczowe znaczenie ma opracowanie metod przewidywania przyszłych ognisk. Wielu ekspertów uważa, że w tym roku dojdzie do ponownego wzrostu liczby przypadków COVID-19.
JM
