Епідеміологічне оцінювання стічних вод є відомим методом виявлення поліовірусів і стійких до антибіотиків бактерій, а також застосування заборонених лікарських засобів. Аналіз побутових стоків допоможе забезпечити ефективне та швидке прогнозування потенційного розповсюдження коронавірусної інфекції. Основа такого підходу полягає у визначенні вірусних біомаркерів, які потрапляють до каналізації з екскрементами заражених людей.
Безліч дослідних груп по всьому світу розпочали перевірку стічних вод з метою оцінювання загальної кількості випадків зараження з урахуванням того, що більшість людей не пройдуть тестування на COVID-19. За словами вчених, цей метод може використовуватися для виявлення інфекції у разі її повернення. Поки що дослідники знайшли сліди вірусу у Нідерландах, США та Швеції.
Перевірка та аналіз стічних вод — використаної води, що проходить через дренажну систему до очисних споруд, — є одним із способів, завдяки якому дослідники мають змогу відстежувати такі інфекційні захворювання, як SARS-CoV-2, що екскретується через сечу чи фекалії.
Мікробіолог з Дослідного університету води KWR у Ньювегейні, Нідерланди, Герт’ян Медема стверджує, що одна очисна споруда дозволить зібрати стічні води від більше ніж 1 млн людей. Моніторинг подібного масштабу порівняно зі звичайним тестуванням на COVID-19 допоможе оцінити розповсюдженість коронавірусної інфекції, адже буде враховувати тих, хто має безсимптомний перебіг хвороби або легкий ступінь тяжкості захворювання. Саме Медема виявив генетичний матеріал SARS-CoV-2-вірусну РНК у декількох очисних спорудах Нідерландів: «Органи охорони здоров’я бачать тільки верхівку айсберга».
Однак для кількісного оцінювання масштабів зараження у популяції за допомогою зразків стічних вод необхідно з’ясувати, яка кількість вірусної РНК виділяється із фекаліями, та екстраполювати кількість інфікованих людей у популяції від концентрації вірусної РНК у зразках.
Вчені, що представляють Квінслендський альянс з охорони навколишнього середовища в Австралії відзначають, що дослідникам необхідно переконатися в тому, що вони розглядають репрезентативну вибірку того, що екскретується населенням. Крім того, важливо, щоб моніторинг стічних вод не позбавляв ресурсів для тестування індивідумів.
За словами Кайла Біббі, інженера-еколога з Університету Нотр-Даму в Індіані, зусилля з моніторингу вірусу були призупинені у зв’язку із припиненням роботи університетів та лабораторій, а також внаслідок обмеженої доступності реагентів, необхідних для проведення випробувань — тих, що використовуються у клініках і яких вже бракує.
Раннє попередження
Заходи, спрямовані на боротьбу з інфекцією, такі як соціальне дистанціювання, вірогідно, будуть пригнічувати поточну пандемію, але вірус може повернутися після відміни подібних заходів. «Рутинний моніторинг за стічними водами може використовуватися як неінвазивний інструмент раннього попередження населення щодо нових випадків COVID-19», — говорить Анна Марія де Рода Хусман, дослідник інфекційних захворювань у Національному інституті громадської охорони здоров’я та навколишнього середовища у Нідерландах. Інститут вже проводив моніторинг стічних вод щодо виявлення спалахів норовірусу, стійких до антибіотиків бактерій, поліовірусу та кору. Група Хусман виявила сліди SARS-CoV-2 у стічних водах в аеропорту у Тілбурзі через 4 дні після того, як Нідерланди підтвердили перший випадок COVID-19, використовуючи клінічне тестування. Тепер дослідники планують розширити вибірку в столицях усіх 12 провінцій та у 12 інших містах, де ще не було підтверджених випадків захворювання. Команда Медеми виявила вірусну РНК у місті Амерсфоорт до того, як у суспільстві стало про це відомо.
Дослідження доводять, що SARS-CoV-2 може з’явитися у фекаліях вже через 3 дні після зараження, що набагато швидше, ніж час, який потребується для розвитку симптомів та подальшого звернення людей до лікарень для встановлення діагнозу. Так вважає Тамар Кон, вірусолог зі Швейцарського федерального технологічного інституту в Лозанні. На її думку, відстежування вірусних часток у стічних водах може допомогти чиновникам охорони здоров’я почати приймати рішення щодо введення необхідних заходів. «Період від семи до десяти днів може відігравати значну роль у поширенні епідемічних спалахів». Раннє виявлення появи вірусу в суспільстві може мінімізувати шкоду, спричинену COVID-19 щодо здоров’я та економіки.
- Mallapaty S. (2020) How sewage could reveal true scale of coronavirus outbreak (https://www.nature.com/articles/d41586-020-00973-x).
Катерина Приходько-Дибська
