Канализация позволяет найти вспышки коронавируса быстрее, чем тестирование, – ученые

Прежде чем обнаружить Covid-19 в клинических условиях, его можно найти в сточных водах. Как говорят ученые в своем новом исследовании, это может быть действительно полезно для отслеживания новых мутаций вируса, таких как штамм B.1.17, который сейчас широко распространяется в Великобритании, пишет Forbes.

"Вирус SARS CoV-2 выделяется людьми, инфицированными Covid-19, через фекальные отходы, которые попадают в системы очистки сточных вод. А с помощью проб, взятых из этих сточных вод, мы можем получить полезную информацию об инфекциях", — объяснила ведущий автор исследования Кара Нельсон из Инженерного колледжа Калифорнийского университета в Беркли.

Отбор проб сточных вод — очень эффективный способ и менее предвзятый, поскольку информацию можно получить от разных людей, независимо от того, проходят ли они тестирование в клинике или нет.

Исследование проводилось с использованием сточных вод из района залива Сан-Франциско. При анализе специалисты выяснили, что обнаруженные геномы SARS-CoV-2 совпадают с геномами, найденными в клиниках того же региона.

Более того, ученые также обнаружили варианты Covid-19, о которых сообщалось из других мест в США и мира. А это означает, что они смогли найти новые штаммы до того, как те были найдены в местных клиниках.

Нельсон объяснила, что, понимая, какие штаммы вируса присутствуют в популяциях с течением времени, исследователи могут получить представление о том, как происходит передача и являются ли новые варианты, такие как B.1.1.7, преобладающими.

"Из всех полученных в результате тестирования образцов, секвенируется лишь часть. Отбирая пробы сточных вод, можно получить более полные и менее предвзятые данные о населении. Сам факт того, что мы знаем о присутствии SARS-CoV-2 среди популяции, является первым шагом в предоставлении информации, помогающей контролировать распространение вируса, но знание того, какие еще у нас есть варианты, помимо секвенирования, дает дополнительную и очень полезную информацию", — отмечает Нельсон. 

Это дополняет более ранние исследования, которые показали, насколько важную роль эпидемиология водных отходов может играть в предотвращении вспышек заболеваний. В августе современная система наблюдения Университета Аризоны обнаружила бессимптомные случаи на ранней стадии.

Кроме того, исследование Йельского университета, опубликованное в журнале Nature Biotechnology, которое измерило концентрацию РНК SARS-CoV-2 в первичном осадке сточных вод в районе метро Нью-Хейвен, показало, что их результаты привели к госпитализации на один-четыре дня и положительным результатам тестов примерно на одну неделю. 

Поэтому неудивительно, что многие страны начинают использовать этот метод, чтобы лучше справиться с распространением коронавируса. Например, во Франции пожарные морского флота в Марселе использовали пробы воды, взятые из сточных труб, чтобы составить карту распространения Covid-19 в городе и предотвратить образование скоплений в домах престарелых. То же самое было проведено в Великобритании, Италии, Австралии и Канаде.

 В середине августа Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) и Министерство здравоохранения и социальных служб США (HHS) объявили о создании Национальной системы наблюдения за сточными водами (NWSS) в ответ на пандемию COVID-19. А к концу сентября HHS заявила, что расширяет национальные усилия. 

По данным CNBC, они разместили уведомление о том, что ищут предложения от подрядчиков, которые смогут выполнить план тестирования до 30% сточных вод страны, дабы задействовать в качестве "системы раннего предупреждения" о вспышках коронавируса. 

Однако, несмотря на растущее количество доказательств эффективности данного метода, специалистам не удалось добиться значительного прогресса в развертывании общенациональной системы наблюдения. Медленный прогресс может быть отчасти связан с тем, что мониторинг сточных вод на наличие следов патогена является сложной задачей. 

Чтобы найти вирус в "супе из бактерий" и другого геномного материала, исследователям необходимо отделить и изолировать фрагменты вируса из сточных вод — задача явно не из легких, поскольку в водах может присутствовать много различных штаммов из-за количества людей, воздействующих на сам образец. 

В последнем исследовании, опубликованном в mBio, журнале открытого доступа американского общества микробиологии, ученые не только обнаружили, что могут использовать сточные воды для отслеживания Covid-19, но и разработали и использовали новый метод отбора проб сточных вод.

"Одним из вкладов этого исследования является возможность подготовить образцы сточных вод для секвенирования. Вместо прямого секвенирования всего присутствующего мы использовали метод обогащения, при котором сначала обогащается интересующий вас РНК, а затем разработали новый подход к биоинформатическому анализу, который был достаточно чувствительным, чтобы обнаруживать одно нуклеотидное различие", — рассказала Нельсон.

Иными словами исследователи сделали генетический сигнал Covid-19 громче, а также создали счетчик, который ищет этот сигнал. Но прежде чем специалисты развернут общенациональное наблюдение за сточной водой, предстоит проделать еще большую работу.

Для этой цели потребуются серьезные инвестиции. Не все департаменты здравоохранения имеют достаточно большой штат сотрудников, чтобы взять на себя дополнительные функции.

И даже те, у кого есть необходимые ресурсы, понятия не имеют, что именно им нужно искать, поскольку не существует стандартизированного способа измерения компонентов сточных вод, что на данный момент делает невозможным сравнение данных от региона к региону. 

Так что, если исследователи сумеют преодолеть эти препятствия, у них может появиться шанс, наконец, взять этот вирус под контроль.