Covid-19: Polowanie na wirusy w ściekach
Christiane Fux studiowała dziennikarstwo i psychologię w Hamburgu. Doświadczony redaktor medyczny od 2001 roku pisze artykuły do czasopism, wiadomości i teksty merytoryczne na wszystkie możliwe tematy związane ze zdrowiem. Oprócz pracy dla, Christiane Fux zajmuje się również prozą. Jej pierwsza powieść kryminalna ukazała się w 2012 roku, a także pisze, projektuje i wydaje własne sztuki kryminalne.
Więcej postów Christiane Fux Wszystkie treści są sprawdzane przez dziennikarzy medycznych.Pomysł brzmi imponująco, ponieważ wydaje się tak prosty: ponieważ koronawirusy są również wydalane przez jelita, próbki ścieków można wykorzystać do określenia, gdzie proces infekcji ponownie nabiera tempa.
Dzięki próbkom z 900 oczyszczalni ścieków eksperci chcą monitorować aktywność Sars-CoV-2 w całych Niemczech. Sprawdzane i analizowane co tydzień, ogniska zapalne infekcji można było szybko zidentyfikować.
System wczesnego ostrzegania przed koroną
„Teoretycznie możliwe byłoby nawet ograniczenie go do niektórych części miasta, a nawet ulic” – mówi dr. René Kallies w rozmowie zem. Wirusolog z Centrum Badań Środowiskowych im. Helmholtza (UFZ) w Lipsku pracuje nad projektem wraz z kolegami z Niemieckiego Stowarzyszenia Gospodarki Wodnej, Ścieków i Odpadów (DWA) oraz Politechniki Drezdeńskiej. W tym miesiącu naukowcy rozpoczną testy w 20 niemieckich oczyszczalniach ścieków.
Celem jest na przykład możliwość oceny, czy regiony faktycznie pozostają poniżej wartości wytycznej ustalonej przez polityków, która obecnie wynosi maksymalnie 50 nowych infekcji na 100 000 osób.
Naukowcy są obecnie zaangażowani w badanie odroczonych próbek ścieków i porównywanie ich z zgłoszonymi numerami przypadków w tym momencie. Daje im to przybliżone wyobrażenie o ilości cząsteczek wirusa trafiających do ścieków, gdy pewna liczba osób zostanie zarażona.
Ale może to przynieść bardzo różne wyniki: Jak wysoka liczba niezgłoszonych przypadków, tj. liczba niewykrytych przypadków, prawdopodobnie będzie się znacznie różnić w zależności od regionu. Ponieważ zależy to od tego, ile osób faktycznie przebadano pod kątem infekcji wirusowej.
Podchwytliwe obliczenia modelowe
Jednak trudno jest obliczyć to tak dokładnie, jak to możliwe, ponieważ ilość wydalanego wirusa znacznie się różni w zależności od osoby. Zależy to między innymi od siły układu odpornościowego czy stadium infekcji.
„Nadal nie mamy danych, aby obliczyć solidną średnią”, mówi Kallies. Ponieważ badania codziennie dostarczają nowych informacji na temat koronawirusa, jest jednak przekonany, że wkrótce dostępne będą wiarygodne dane, które matematycy z zespołu będą mogli wykorzystać do zbudowania swojego modelu obliczeniowego.
Ponadto wiemy już, że wirus jest wydalany dłużej niż osoba zarażona jest chora lub zaraźliwa. „Wtedy miałoby to również odzwierciedlenie w próbkach” – wyjaśnia wirusolog. Jest więc jeszcze jeden czynnik, który należy wziąć pod uwagę w modelu.
Szukasz najlepszych praktyk
Nie jest też jeszcze jasne, jaka procedura zostanie zastosowana. Najpierw musisz przygotować próbkę, aby móc ją przetestować na obecność wirusa. Najprostsza metoda, a mianowicie praca z liofilizacją, trwa trzy dni. „To za długo”, mówi naukowiec. Ponadto jest zbyt nieprecyzyjny.
Wirusolog obecnie polega na wytrącaniu glikolem polietylenowym - procesie, w którym próbki ścieków są najpierw mieszane ze środkiem wiążącym wirusy, a następnie wytrąca się. Czynnik i wirusy są następnie oddzielane od innych składników przez wysokowydajną wirówkę. „Pozostawia to kilka skoncentrowanych kropli z dużej filiżanki ścieków.” Pod koniec dnia materiał genetyczny wirusa jest wykrywany za pomocą testu PCR.
Celem jest osiągnięcie najwyższej możliwej wiarygodności testów przy jak najmniejszym wysiłku, co działa również niezawodnie przy niskich liczbach przypadków.
Co jest naprawdę ważne w oczyszczalni ścieków?
Dalsze zmienne wynikają z różnego wyposażenia oczyszczalni ścieków i sieci kanalizacyjnych. Mają różne długości i średnice. „Nadal musimy sprawdzić, które cząstki utkną po drodze” – wyjaśnia Kallies. Nawet pogoda odgrywa tu rolę: „Kiedy jest sucho, mniej dociera do oczyszczalni niż gdy pada deszcz. Ale mamy nadzieję, że uda nam się to modelować.”
Jeśli proces się sprawdzi, większe oczyszczalnie ścieków, które regularnie same sprawdzają ścieki, mogą również przetestować pod kątem Sars-CoV-2. Mniejsze musiałyby wysłać próbki do laboratorium. Dane te byłyby następnie łączone i oceniane w centralnym biurze sprawozdawczym. „W pewnym stopniu rodzaj RKI dla ścieków” – mówi badacz.
Szybko reaguj na epidemie
Idea projektu: w przypadku poważnej epidemii wczesne wykrycie oznacza, że można podjąć szybsze środki ograniczające, takie jak bardziej intensywne testowanie populacji.
Jeśli metoda wykrycia aktywności Sars-CoV-2 w regionie okaże się wiarygodna, procedura może zostać szybko wdrożona w całym kraju. „Postawiliśmy sobie za cel jesień i to też nie jest nierealne.” Byłoby to w odpowiednim czasie przed kolejnym sezonem grypowym, który obciąży system zdrowotny oprócz pacjentów z Covid-19. Kallies mówi: „Wszyscy pracujemy nad tym z pasją”.
