Jäteveden testausta voidaan käyttää taudin varhaiseen havaitsemiseen. (Shutterstock)
COVID-19-pandemia on herättänyt kiinnostuksen jäteveden seurantaan, jossa viemäröintijärjestelmiä seurataan virusten, bakteerien ja muiden taudinaiheuttajien läsnäolon varalta. Viruksen geneettisen materiaalin ei-tarttuvia fragmentteja on löydetty käsittelemättömästä jätevedestä Italiassa, Espanjassa, Ranskassa, Yhdysvalloissa ja Kanadassa.
Useat kaupungit käyttävät nyt lähestymistapaa tartunnan havaitsemiseen, mukaan lukien Ottawa. Ainakin yksi Yhdysvaltain yliopisto on käyttänyt jätevalvontaa tunnistamaan COVID-19-taudinpurkauksen, tilaamalla testauksen ja karanteenin lähes 300 opiskelijalle, jotka asuvat neljässä kampuksen asunnossa - ja pysäyttävät sen leviämisen.
Mikrobiologina, jolla on asiantuntemusta elintarvikeperäisten patogeenien, kuten Salmonella ja E. coli, Olen aina kiinnostunut paremmista tavoista tunnistaa infektiot populaatioissa.
Taudin tunnistaminen luottaa tällä hetkellä sairaisiin ihmisiin hakemaan lääkärin apua. Mutta monet sairaat ihmiset eivät etsi apua, ja virkamiehet eivät ehkä ole tietoisia sairauksista tai tautipesäkkeistä päivien tai viikkojen ajan, mikä johtaa enemmän sairauksiin ja kuolemaan. Tartuntatautien, kuten COVID-19: n, puhkeamiseen tarvitaan aktiivisia valvontajärjestelmiä, jotka eivät perustu sairaiden ihmisten toimintaan.
Jäteveden valvonta tautien havaitsemiseksi
Jätevedenvalvonta toimii, koska monet tartuntatautit erittyvät kehon nesteisiin ennen aktiivista infektiota ja sen aikana. Kun nämä nesteet pääsevät viemärijärjestelmiin, ne kuljetetaan jätevedenpuhdistamoon käsittelyä varten, jossa ne voidaan havaita.
Jätevedenvalvonnan hyödyllisyys tunnistettiin ensimmäisen kerran 1960-luvulla, kun tutkijat Yalen yliopistossa tekivät useita kokeita poliorokotuskampanjoiden tehokkuuden arvioimiseksi. He testasivat Middletownin, Conn., Jäteveden polio-viruksen eri kantojen varalta ennen rokotusohjelmaa, sen aikana ja sen jälkeen.
Utahin osavaltion yliopiston asuntoloista kerätyt jätevedenäytteet 2. syyskuuta 2020. (AP-valokuva / Rick Bowmer)
Kolmekymmentäviisi vuotta myöhemmin jäteveden seurannan herkkyys polioviruksen rokotusohjelmien seuraamiseksi vahvistettiin tyylikkäässä tutkimuksessa, joka tunnettiin nimellä Helsingin polion viruskokeilu.
Tutkijat huuhtelivat poliorokotteen wc: ssä 20 kilometrin päässä jätevedenpuhdistamosta. Tutkijat keräsivät sitten jätevedenäytteet laitokselta neljän päivän aikana ja osoittivat, että rokotteet pystyvät edelleen havaitsemaan, kun 800 miljoonaa litraa jätevettä oli kulunut järjestelmän läpi. He päättelivät, että yksi polio-virusta erittävä tartunnan saanut henkilö voidaan havaita 10,000 asukkaan yhteisössä.
Muut tutkimukset osoittivat, että taudinpurkaukset voidaan ennustaa tarkkailemalla jätevettä. Esimerkiksi Israelissa 1970-luvulla tarttuva polio-virus oli havaittu viemärissä yhdeksän päivää ennen kuin lääkärit tunnistivat ensimmäisen tapauksen. Tätä lähestymistapaa mukautettiin myöhemmin seurata poliorokotuskampanjoiden menestystä kansainvälisesti.
Jäteveden seuranta ennakkovaroitusjärjestelmänä
Nämä kokeet loivat perustan jäteveden käytölle muiden sairauksien seurantaan.
Vuonna 2013, tutkijat Ruotsissa raportoi, että jätevalvonta antoi varhaisia varoituksia noroviruksen ja hepatiitti A -viruksen, jotka ovat kaksi ruokaa aiheuttavan virustaudin syitä, puhkeamisesta. Päivittäiset jätevesinäytteet kerättiin joka toinen viikko tammi-toukokuun 2013 välillä Göteborgin jätevedenpuhdistamolta. Käyttämällä tekniikkaa, jota kutsutaan polymeraasiketjureaktioksi tai PCR: ksi, tutkijat havaitsivat noroviruksen geneettisen materiaalin XNUMX-XNUMX viikkoa ennen sairaiden ihmisten tunnistamista.
Useita hepatiitti A -viruksen kantoja (geneettisiä tyyppejä) havaittiin myös jätevesinäytteistä PCR: n avulla, ja lisäanalyysi osoitti, että kaksi kantaa oli mukana käynnissä olevassa taudinpurkauksessa Skandinaviassa ja Göteborgissa kevään 2013 aikana.
Tutkijat Italiassa käytti samanlaista lähestymistapaa osoittaakseen, että tuntemattomasta syystä ripulia sairastavat sairaalapotilaat olivat itse asiassa saaneet noroviruksia.
Sosiaalisen median valvonta
Yksi jätevalvonnan rajoituksista on, että se ei pysty tunnistamaan todellisia tartunnan saaneita ihmisiä. "Sosiaalisen median oireyhtymäanalyysi", jossa sosiaalisen median viesteistä haetaan tietyn taudin mukaisten oireiden kuvauksia, on noussut esiin tehokas väline tartuntatautien, mukaan lukien COVID-19, seurantaan.
Jäteveden seurannan ja sosiaalisen median analyysin yhdistäminen voisi havaita yhteisön taudinpurkaukset, jotka ovat muuten saattaneet jäädä huomaamatta, koska lähestymistapa tunnistaa tartunnan saaneet ihmiset, joilla ei vielä ole oireita (oireetonta) tai joilla ei ole oireita (oireettomia). (Molemmat ryhmät voivat levittää virusta.) Kansanterveysalan virkamiehet voivat käyttää näitä tietoja fyysisen etäisyyden ja muiden eristystapojen vahvistamiseen, kuten yksilöiden kohdennettu testaus taudin leviämisen rajoittamiseksi yhteisössä.
Lisääntyvä kansainvälinen matkailu ja globalisaatio ovat johtaneet tartuntatautien nopeaan leviämiseen. Tämän torjumiseksi tartuntatautien maailmanlaajuinen seuranta on toteutettava reaaliajassa tai lähes reaaliajassa, ja sen on ulotuttava tartunnan saaneiden ihmisten määrän yksinkertaiseen seurantaan myös kyky tunnistaa uudet tautitavat. Jäteveden seurannan alhaiset kustannukset, nopeus ja kyky havaita uudet taudinaiheuttajat ennen kuin niistä tulee endeemisiä, parantaa kykyä reagoida taudinpurkauksiin viipymättä, mikä vähentää maailmanlaajuista sairautta ja kuolemaa.
kirjailijasta
Lawrence Goodridge, professori, elintarviketurvallisuus, Guelphin yliopisto
Tämä artikkeli julkaistaan uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.
Liittyvät kirjat:
Keho pitää pisteet: Aivomieli ja keho trauman paranemisessa
esittäjä (t): Bessel van der Kolk
Tämä kirja tutkii trauman ja fyysisen ja henkisen terveyden välisiä yhteyksiä ja tarjoaa oivalluksia ja strategioita paranemiseen ja palautumiseen.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Breath: kadonneen taiteen uusi tiede
Kirjailija: James Nestor
Tämä kirja tutkii hengityksen tieteitä ja käytäntöjä ja tarjoaa oivalluksia ja tekniikoita fyysisen ja henkisen terveyden parantamiseksi.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Kasviparadoksi: "terveellisten" elintarvikkeiden piilotetut vaarat, jotka aiheuttavat sairauksia ja painonnousua
Kirjailija: Steven R. Gundry
Tämä kirja tutkii ruokavalion, terveyden ja sairauksien välisiä yhteyksiä ja tarjoaa oivalluksia ja strategioita yleisen terveyden ja hyvinvoinnin parantamiseksi.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Immunity Code: Uusi paradigma todelliselle terveydelle ja radikaalille ikääntymisen estämiselle
Kirjailija: Joel Greene
Tämä kirja tarjoaa uuden näkökulman terveyteen ja immuniteettiin, hyödyntäen epigenetiikan periaatteita ja tarjoaa oivalluksia ja strategioita terveyden ja ikääntymisen optimoimiseksi.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Täydellinen opas paastoon: paranna kehosi jaksoittaisella, vuorotellen ja pitkällä paastolla
Tohtori Jason Fung ja Jimmy Moore
Tämä kirja tutkii paastoamisen tiedettä ja käytäntöä ja tarjoaa oivalluksia ja strategioita yleisen terveyden ja hyvinvoinnin parantamiseksi.
