La propagación de COVID-19 rastreada a través de un sistema de alerta de vigilancia temprana de aguas residuales rápido y a gran escala
Crédito: Pixabay/CC0 Dominio público
Detectar brotes de COVID-19 antes de que se propaguen podría ayudar a contener el virus y frenar nuevos casos dentro de una comunidad . Esta semana en mSystems, una revista de acceso abierto de la Sociedad Estadounidense de Microbiología, investigadores de la Universidad de California en San Diego describen un sistema de alerta temprana en su mayoría automatizado que utiliza un análisis de alto rendimiento de muestras de aguas residuales para identificar edificios donde se encuentran nuevos COVID-19. han surgido casos incluso antes de que las personas infectadas desarrollen síntomas.
El enfoque es rápido, rentable y lo suficientemente sensible como para detectar un solo caso de COVID-19 en un edificio que alberga a casi 500 personas, dijo el ingeniero ambiental de UC San Diego y primer autor Smruthi Karthikeyan, Ph.D., quien lideró el diseño del sistema. «Realmente nos permite controlar los nuevos brotes antes de que empeoren», dijo.
Estudios anteriores han demostrado que analizar las concentraciones virales en las aguas residuales puede predecir con precisión las tendencias en los diagnósticos clínicos con hasta una semana de anticipación. . Sin embargo, los enfoques convencionales para la vigilancia de aguas residuales son laboriosos y consumen mucho tiempo, dijo Karthikeyan.
Para sortear estos cuellos de botella, dijo, el equipo de UCSD diseñó un sistema desde cero que automatiza la mayor parte del análisis. La automatización hace posible obtener resultados rápidamente y el sistema ya está atento a los brotes comunitarios en San Diego, dijo Karthikeyan. Todas las mañanas a las 10:30 a. m., los investigadores de UCSD recolectan muestras de aguas residuales de casi 100 estaciones, que representan todos los edificios del campus y un hospital local.
De vuelta en el laboratorio, una plataforma robótica puede procesar 24 muestras en solo 40 minutos. Luego, una herramienta automatizada de alto rendimiento extrae el ARN de las muestras y utiliza la PCR para buscar tres genes reveladores asociados con el SARS-CoV-2. Si la secuenciación revela los 3 genes, la muestra se clasifica como positiva. A primera hora de la tarde, los investigadores pueden actualizar los datos en un tablero en línea que muestra dónde han surgido nuevos casos.
Un sistema de vigilancia de este tipo solo es útil si tiene un tiempo de respuesta rápido, dijo Karthikeyan, y «hay de ninguna manera podríamos obtener todas esas muestras el mismo día a menos que las automaticemos». Y debido a que cada paso está automatizado, dijo, el proceso no es vulnerable a errores humanos.
Una prueba positiva también activa una alerta que se envía a los residentes del edificio donde se recolectó la muestra, y ellos probarse a sí mismos usando kits de una máquina expendedora. Las personas que luego dan positivo se ponen en cuarentena y el proceso se repite, dijo Karthikeyan, investigador postdoctoral en el laboratorio del microbiólogo Rob Knight, Ph.D., cuya investigación utiliza técnicas computacionales para estudiar los ecosistemas del cuerpo.
Después de que un experimento piloto mostró que el sistema informaba de manera confiable sobre nuevos casos en edificios individuales, el grupo amplió y comenzó a vigilar a más de 2 millones de personas que viven en el condado de San Diego. «El sur de California tiene muchos casos, y estamos obligados a verlos en las aguas residuales», dijo Karthikeyan.
En el futuro posterior a la pandemia, predijo Karthikeyan, un sistema de vigilancia rentable y rápido podría ser particularmente útil para rastrear brotes virales en comunidades vulnerables con acceso limitado a la atención médica.
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El método de detección de virus es versátil y accesible Más información: Smruthi Karthikeyan et al, High-Throughput Wastewater SARS-CoV-2 Detection Enables Forecasting of Community Infection Dynamics in San Diego Condado, mSystems, marzo de 2021, 6 (2) e00045-21; DOI: 10.1128/mSystems.00045-21 Proporcionado por la Sociedad Estadounidense de Microbiología Cita: propagación de COVID-19 rastreada a través de un sistema de alerta de vigilancia temprana de aguas residuales rápido y a gran escala (2 de marzo de 2021) consultado el 30 de agosto 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-03-covid-tracked-rapid-large-scale-early.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.