Pistas de COVID-19 en las aguas residuales de una comunidad: 4 preguntas respondidas sobre cómo observar el coronavirus en las aguas residuales
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Investigadores de todo el mundo están analizando las aguas residuales para detectar el virus SARS-CoV-2, con la esperanza de que lo que se va por el desagüe puede actuar como un sistema de alerta temprana para las infecciones por COVID-19 en las comunidades.
El ingeniero ambiental Kyle Bibby está coordinando una red de investigación nacional patrocinada por la Fundación Nacional de Ciencias que tiene como objetivo ayudar a los científicos a unir su trabajo en esta área. Aquí explica la conexión entre las aguas residuales y el virus y cómo los investigadores esperan traducir las mediciones sin procesar en información útil para la salud pública.
¿Cómo se monitorean las aguas residuales en busca de gérmenes?
Esta idea ha tenido un gran éxito. mucha atención recientemente, pero no es nuevo. Los científicos han estado buscando patógenos en las aguas residuales desde al menos la década de 1940, sobre todo en busca de poliovirus.
El concepto general es bastante sencillo. Las personas infectadas excretan el patógeno, que se tira por el inodoro o por el desagüe. Los fragmentos patógenos de sus genes luego viajan a través del sistema de alcantarillado de una comunidad a una planta de tratamiento, donde un muestreo cuidadoso puede detectar su presencia.
Alrededor de dos tercios de las personas infectadas con SARS-CoV-2 excretan el coronavirus en su heces. Una instalación de tratamiento puede monitorear las aguas residuales en busca de ARN del virus utilizando herramientas moleculares.
Todavía no existe un estándar real, pero la mayoría de los enfoques implican concentrar la muestra de aguas residuales hasta cierto punto para que sea más probable que pueda para detectar cualquier ARN. No estamos buscando un genoma completo e intacto, sino una pequeña secuencia de un solo gen SARS-CoV-2.
Los fragmentos de ARN que estamos midiendo son demasiado pequeños para capturarlos físicamente directamente. Así que usamos otros trucos para atraparlos, generalmente mediante lo que llamamos interacción electrostática, haciendo que el ARN se adhiera a algo como un filtro, o usando otras sustancias químicas para que se agrupe.
Luego cuantificamos la cantidad de el ARN viral está en la muestra.
Es importante reconocer que no podemos extrapolar directamente de lo que se mide en las aguas residuales a cuántas personas en la comunidad tienen el coronavirus, al menos no todavía.
¿Qué le dice la presencia de coronavirus?
Podemos tener tres objetivos relacionados cuando buscamos ARN viral en las aguas residuales. La primera es la vigilancia directa. Esencialmente está el virus ahí, sí o no. Eso probablemente sea más prometedor dentro de pequeñas comunidades confinadas, escuelas, dormitorios, prisiones, centros de atención a largo plazo, etc. Esto requeriría tomar muestras directamente del alcantarillado en la instalación. Por ejemplo, la Universidad de Arizona detectó la presencia de estudiantes infectados asintomáticos analizando las aguas residuales de las viviendas del campus.
La próxima aplicación potencial podría ser el monitoreo de tendencias. ¿Está aumentando la concentración aparente del virus? Eso puede indicar que las infecciones dentro de la comunidad también están aumentando.
Y la tercera aplicación, de la que probablemente estamos más lejos, es aplicar directamente nuestras medidas para estimar la cantidad de personas infectadas en la comunidad.
Hay mucha incertidumbre asociada con la cantidad de este virus que excreta una persona infectada y cuánto tiempo lo excretan, ya que los informes parecen sugerir que varía mucho. Podría tener una persona enferma con COVID-19 excretando 100 copias del genoma del coronavirus por gramo de heces. Otro individuo podría estar excretando 100 millones de copias por gramo de heces, una gran diferencia.
La visión general es que el monitoreo de aguas residuales podría informar todo tipo de intervenciones de salud pública y programas de vigilancia de enfermedades. Podría complementar la vigilancia clínica, que a menudo va a la zaga del nivel real de la enfermedad en la comunidad.
¿Las aguas residuales en sí representan un riesgo de contaminación?
La vigilancia de las aguas residuales generalmente se ha utilizado para detectar un patógeno que se propaga por vía fecal-oral, no por vía respiratoria, aparentemente responsable de las infecciones por SARS-CoV-2. Existe un debate sobre si el coronavirus se puede propagar o no a través del agua. Diría que es plausible, aunque ciertamente no es una ruta de transmisión dominante y aún no se ha demostrado.
Si bien hay algunos informes de virus infecciosos que se excretan en las heces, la gran mayoría parece desactivarse una vez que sale del cuerpo del paciente. Así que realmente no creo que el coronavirus en las aguas residuales deba ser una preocupación importante para el público en general.
Es posible que sea una preocupación mayor para un trabajador de aguas residuales. Pero el consenso es que el equipo de protección personal estándar para tratar las aguas residuales es adecuado para controlar el coronavirus. Recuerde que fuera de la pandemia, las aguas residuales pueden contener otros patógenos infecciosos en cualquier momento.
Pero imagine nadar en una playa río abajo de una planta de tratamiento. Realmente no necesita preocuparse por los fragmentos de genoma viral roto que quedan en el agua. La preocupación es el virus infeccioso y simplemente no hemos visto que ningún virus infeccioso llegue a una planta de tratamiento de aguas residuales, y mucho menos a través del proceso de tratamiento y desinfección de aguas residuales.
¿Cuáles son los desafíos que se deben abordar? fuera?
Es un error pensar que esta técnica está lista para salir del estante. Todavía hay mucha ciencia sin resolver sobre cómo hacerlo bien.
Tampoco es del todo correcto pensar en esto como una prueba de COVID-19 para cada persona de la comunidad. Hay una variedad de problemas con los límites de detección, la obtención de muestras compuestas que toman las aguas residuales a lo largo del día y, por supuesto, el hecho de que muchas personas enfermas podrían no excretar ARN viral para que lo detectemos. De hecho, un resultado negativo de aguas residuales no significa que cero personas en el área tengan el coronavirus. Por lo tanto, la vigilancia de aguas residuales es sutilmente diferente de una herramienta de diagnóstico clínico.
Me preocupa que el departamento de salud de una ciudad obtenga datos de aguas residuales de un laboratorio contratado y, de repente, piense que todo es seguro y que los casos de coronavirus son bajos en su área o sobre extrapolando que los casos son altos. No es que no pudiéramos llegar a la capacidad de usar esta herramienta de esta manera con bastante rapidez. Todavía no hemos llegado allí hoy.
Mis colegas y yo estamos tratando de ayudar a establecer un marco para traducir esta información a un formato utilizable para las comunidades, de modo que los municipios puedan usar el monitoreo de aguas residuales para ayudar a tomar decisiones difíciles que afectan la vida de las personas y la economía. También tenemos proyectos que analizan la persistencia de este virus infeccioso en las aguas residuales.
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Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.
Cita: Pistas de COVID-19 en las aguas residuales de una comunidad: 4 preguntas respondidas sobre la vigilancia de las aguas residuales para el coronavirus (2020, 31 de agosto) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news /2020-08-covid-clues-sewage-wastewater-coronavirus.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.