Smederevac / Getty
Ključni zajtrki
- Delci virusa COVID-19 so bili odkriti med rutinskim preizkušanjem odpadnih voda študentskih domov na Univerzi v Arizoni.
- Šola je takoj sledila testiranju študentov in osebja ter ugotovila dve osebi, ki sta bili pozitivni na COVID-19, vendar nista imeli simptomov.
- Zgodba se sprašuje, zakaj več skupnosti ne testira urina in iztrebkov na COVID-19.
- Strokovnjaki pravijo, da je sistem testiranja že preobremenjen, dodajanje dodatnih vzorcev pa bi le prispevalo k počasnemu tempu rezultatov.
Medtem ko je Univerza v Arizoni med rednim testiranjem kanalizacijskih kanalov v vzorcih odkrila virus SARS-CoV-2, ki povzroča COVID-19. Univerza se je odzvala s takojšnjimi ukrepi za zaustavitev morebitnega izbruha, vendar je zgodba sprožila vprašanja o zakaj vzorci urina in blata še niso dodani možnostim testiranja COVID-19.
"Vse to je pravzaprav precej novo," pravi Aaron Peacock, doktor znanosti, direktor molekularne biologije pri Microbac Laboratories, Inc, za Verywell. "To v resnici ni bilo opravljeno redno ... večina teh podjetij, ki izvajajo [testiranje] odpadnih voda, so naša komunalna podjetja, zato so v mestih ali okrožjih ali v komunalnih okrožjih in" močno urejena. "
Peacock ni sodeloval pri testiranju kanalizacijskih kanalizacij na univerzi v Arizoni, vendar Microbac Laboratories trenutno sodeluje z drugimi šolami in univerzami, da bi testiral svojo odpadno vodo na število virusov SARS-CoV-2.
Podjetje sodeluje tudi z nekaterimi mesti in občinami, ki so dodelile sredstva za testiranje na SARS-CoV-2. Peacock pravi, da lahko testiranje odpadne vode med pandemijo - in sicer - dopolni druge metode testiranja, da kampusom, podjetjem in skupnostim omogoči širšo sliko prihodnjih težav.
Spremljanje trendov okužb v skupnosti
Testiranje vzorcev odplak na virusno število COVID-19 se razlikuje od testiranja ene osebe naenkrat. Različni modeli in algoritmi bi lahko pomagali spremljati splošno število aktivnih okužb na določenem območju, podatki pa bi lahko pomagali obvestiti skupnost o tem, ali se primeri okužb povečujejo, znižujejo ali ostajajo enaki.
»Če gledate na ta način, ste v balonu na 10.000 metrov in gledate v gozd, tako da dobite splošno predstavo o dogajanju v gozdu. Ko pa preizkušate posamezne ljudi, preizkušate posamezna drevesa, "pravi Peacock.
Peacock pravi, da se SARS-CoV-2 lahko izloči v blatu osebe, preden ima simptome.
"To je nekakšen predhodnik tega, kar bi lahko šlo po ščuki za aktivne okužbe," pravi.
Po tej logiki bi lahko odkrivanje virusnih delcev v odpadni vodi pomagalo skupnostim prej prepoznati primere COVID-19, kar se je zgodilo na Univerzi v Arizoni.
Šolski center za trajnostno tehnologijo za vodo in energijo je v prvem tednu osebnih ur poučeval odpadne vode iz bivalnih prostorov v kampusu. Ugotovili so prisotnost SARS-CoV-2 v enem domu. Ko so testirali študente in osebje na tej lokaciji, so ugotovili dva posameznika, ki sta bila pozitivna na virus, vendar nista imela simptomov.
Kot so zapisali na univerzi, so morali vsi študentje v okviru strategije kampanja "Preizkusiti, izslediti, zdraviti" opraviti negativni test antigena, preden so se lahko preselili v bivalne domove.
"Tu gre za časovni razpored," pravi Jagdish Khubchandani, PhD, MPH, MBBS, profesor javnega zdravja na Državni univerzi v Novi Mehiki, za Verywell. »Mislim, da sem danes, če me preizkusite, upam - in najverjetneje - negativen. Ampak me pustiš pri miru tri dni. V teh nekaj dneh sem morda šel v lokalno trgovino ali spoznal nekatere ljudi in se okužil. "
Odkrivanje primerov pred simptomi
Glede na raziskave Johns Hopkins Medicine, ko je oseba testirana v zgodnjih dneh okužbe s COVID-19, lahko rezultat povzroči lažno negativen rezultat.
Za študijo, ki je bila objavljena vAnali interne medicine, pregledani so bili podatki iz 1.330 vzorcev, ki so bili testirani z verižno reakcijo z reverzno transkriptazo polimerazo (RT-qPCR). Raziskovalci so izračunali dnevne lažno negativne stopnje z uporabo rezultatov testa in sporočenega datuma okužbe ali časa, ko so se pojavili simptomi.
Po njihovih ocenah so bili posamezniki, ki so bili v štirih dneh po okužbi testirani na virus, 67% bolj verjetni, da bodo testi negativni in zato prejmejo lažno negativno. Test se je izkazal za natančnejšega osem dni po okužbi, a tudi takrat je bila lažno pozitivna stopnja 20%.
"Tudi ko se okužim," hipotetično razloži Khubchandani, "sprva prvih 7 do 10 dni - ali celo dva tedna pri nekaterih ljudeh - nimam simptomov, a virus še vedno odvajam."
Univerza v Arizoni je iz študentske dvorane v karanteno preselila dva študenta, ki sta bila pozitivna na COVID-19. Študenti bodo nadaljevali pouk na spletu, dokler se ne bodo mogli varno vrniti v študentske domove in osebne študije.
Potem ko so bili učenci v karanteni, je šolski center za trajnostno tehnologijo za vodo in energijo znova preizkusil odpadno vodo študentskega doma in ni ugotovil sledi virusa.
Če se virus odvrže v telesne odpadke in ga je mogoče uporabiti za odkrivanje koronavirusa prej kot testi COVID-19, kot je nazofaringealni bris, zakaj potem več šol in skupnosti ne testira vzorcev urina in fekalij?
"Analiza urina bi pomenila dodatne korake in obremenila testiranje," pravi Khubchandani. Ker so preskusi prenapetosti in zamud v zaostalih laboratorijih že problem, bi bil preizkus telesnih odpadkov za posameznike dodaten izziv.
Kako preizkusiti odpadno vodo na COVID-19
Peacock pojasnjuje, da Microbac Laboratories reprezentativni vzorec pridobi na enega od dveh načinov. Prvi je tako imenovani test zajema, kjer se zbira naključni vzorec. Drugi je sestavljeni test, kjer se postavi instrument za zbiranje odpadne vode vsakih 15 ali 20 minut.
Nato se pH vzorca prilagodi, da se delci virusa držijo drugih delcev, kar pomaga pri filtriranju. Nato se ekstrahirajo nukleinske kisline in potencialna virusna RNA in opravi se test RT-qPCR. Test "spremeni RNA v komplementarno DNA," pravi Peacock. "In potem naš instrument odčita to komplementarno DNA."
RT-qPCR
RNA se spremeni v komplementarno DNA, sintetično obliko DNA, izdelano iz predloge RNA.Test ima veliko aplikacij, od genetike do kliničnih raziskav.
Test RT-qPCR je ista analiza, ki se uporablja za vzorce, odvzete iz brisov nazofarinksa. Za preskušanje odpadne vode pa potrebujete še eno meritev. Microbac testira tudi na virus popra blage kapljice (PMMoV).
"To je nekako najbolj razširjen virus, povezan s človekom, v odpadni vodi," pravi Peacock. Uporabljali so ga tudi za testiranje kakovosti vode. "S pomočjo tega PMMoV-a lahko obvestite, koliko človeških odpadkov je kadar koli v odpadni vodi," pravi Peacock in navaja potrebo po ločevanju od človeškega in industrijskega vnosa. "In potem lahko to uporabite za prilagajanje rezultatov številkam SARS-CoV-2."
Testiranje zunaj študentskih domov
"Korporacije, industrije, tovarne in delovišča so lahko dobra mesta za oceno obremenitve virusa," pravi Khubchandani. Na primer, v prvih mesecih pandemije so mesarnice postale žarišča izbruha COVID-19. Preverjanje prisotnosti virusa v kanalizaciji rastline bi lahko pomagalo preprečiti prihodnje izbruhe.
Jagdish Khubchandani, PhD, MPH, MBBS
Mislim, da moram poudariti, da je naš največji izziv pri preizkušanju kanalizacijske vode ali ljudi: kako to prevesti v javno prilagajanje?
- Jagdish Khubchandani, dr., MPH, MBBSMesta bodo morda lahko s pomočjo testiranja zbirala podatke iz različnih pododdelkov skupnosti. "Kamor koli imate dvigalno postajo (črpalko) ali območje, kjer se zbira voda - [ali] to je za sosesko ali srednjo šolo - lahko to preizkusite," pravi Peacock.
Kljub temu bi lahko financiranje in birokracija še vedno ovirali. »V večjih razmerah v skupnosti obstaja veliko dodatnih izdatkov za obogatitev vzorca, da dobimo pravo vrsto virusnega bremena. In številna mesta morda nimajo takšnih virov. " Pravi Khubchandani.
Khubchandani opozarja tudi na še en pomemben vidik pri zbiranju podatkov. "Mislim, da moram poudariti, da je naš največji izziv pri preizkušanju kanalizacije ali ljudi: kako to prevesti v javno prilagajanje?"
Če skupnost s testiranjem odplak odkrije visoko obremenitev COVID-19, potem bi se morali zgoditi bolj agresivni ukrepi za socialno distanciranje in testiranje posameznikov v tej skupnosti.Khubchandani dodaja, da so podatki na koncu "uporabni le, če obstaja ocena v realnem času in ukrepi skupnosti, ki jih vodi ta ocena."
Kaj to pomeni za vas
Čeprav vaša skupnost morda kmalu ne bo testirala svojih odplak na COVID-19, je zgodba z Univerze v Arizoni opomnik, da se virus lahko širi tudi, če nimate simptomov. Nadaljevanje ustreznih previdnostnih ukrepov za socialno distanciranje, nošenje maske in učinkovita higiena rok so še vedno najboljši način za zaščito vas, vaše družine in vaše skupnosti.
