Teste de águas residuais COVID-19 mais responsivo
Uma nova abordagem de teste de águas residuais capaz de detectar melhor os padrões de infecção viral nas comunidades pode ser um passo crucial em direção a uma resposta informada da saúde pública a doenças como o COVID-19.
A identificação precisa de mudanças nas infecções comunitárias por COVID-19 por meio da vigilância de águas residuais está se aproximando da realidade. Um novo estudo, publicado na Environmental Science & Technology , identifica um método que não apenas detecta o vírus em amostras de águas residuais, mas também rastreia se as taxas de infecção estão aumentando ou diminuindo.
O teste de águas residuais - uma fonte robusta de COVID-19, pois os infectados eliminam o vírus em suas fezes - poderia ser usado para um rastreamento mais responsivo e informações complementares nas quais os funcionários da saúde pública confiam ao avaliar os esforços para conter o vírus, como saúde pública aprimorada medidas e até vacinas, quando estiverem disponíveis.
O teste funciona identificando e medindo o material genético na forma de RNA do SARS-COV-2, o vírus que causa o COVID-19. "Este trabalho confirma que as tendências nas concentrações de SARS-CoV-2 RNA em trilhas de águas residuais com tendências de novas infecções por COVID-19 na comunidade. Os dados de águas residuais complementam os dados de testes clínicos e podem fornecer informações adicionais sobre infecções por COVID-19 nas comunidades. ", disse a co-autora Alexandria Boehm, professora de engenharia civil e ambiental de Stanford.
Enquanto os Estados Unidos lutam com taxas de transmissão diárias recordes, obter mais informações para rastrear picos e informar as políticas de saúde pública nas comunidades locais continua sendo fundamental para controlar o vírus mortal. COVID-19 pode ser particularmente difícil de rastrear, com muitos casos assintomáticos ou leves passando despercebidos. Aqueles que fazem o teste ainda podem espalhar a infecção antes de receberem os resultados do teste, inibindo a rápida identificação, tratamento e isolamento para retardar a propagação. A identificação mais rápida de picos de casos pode permitir que as autoridades locais ajam mais rapidamente antes que a doença alcance um ponto crítico onde a transmissão se torna difícil de conter e as hospitalizações sobrecarregam o sistema de saúde local.
Rastrear COVID-19 por meio da vigilância de águas residuais do RNA está ganhando força em todo o país e pode alertar os tomadores de decisão sobre surtos potenciais dias antes que os indivíduos reconheçam os sintomas do vírus. O RNA viral pode ser isolado de esgoto em estações de tratamento de águas residuais e identificado por meio de um processo de recuperação complexo e altamente técnico, com as quantidades relativas em águas residuais correlacionadas ao número de casos. Qualquer pessoa com um banheiro conectado a um sistema de esgoto pode depositar essas amostras biológicas regularmente, tornando a amostragem de águas residuais uma fonte inclusiva de informações sobre o COVID-19 em uma comunidade.
Com isso em mente, os pesquisadores procuraram aumentar a eficácia e precisão da vigilância de águas residuais para COVID-19, comparando a capacidade de detectar o vírus em duas formas de águas residuais - um afluente principalmente líquido ou um sólido sedimentado (sedimento depositado em um tanque ) A maioria das pesquisas atuais concentra-se em amostras influentes; no entanto, a equipe observa que muitos vírus têm afinidade por sólidos e esperam concentrações mais altas do vírus nessas amostras, o que pode melhorar a detecção e a consistência.
Os pesquisadores descobriram que as amostras sólidas estabelecidas tinham concentrações mais altas e melhor detecção de SARS-CoV-2 em comparação com as versões líquidas. "Esses resultados confirmaram nosso pensamento inicial de que direcionar os sólidos em águas residuais levaria a medições sensíveis e reproduzíveis de COVID-19 em uma comunidade. Isso significa que podemos rastrear tendências de crescimento quando os casos ainda são relativamente baixos", disse a co-autora Krista Wigginton, professor associado de engenharia civil e ambiental da Universidade de Michigan. Wigginton e Boehm co-lideram a pesquisa.
Os pesquisadores então testaram cerca de 100 amostras sólidas sedimentadas da Instalação Regional de Águas Residuais de San Jose-Santa Clara de meados de março a meados de julho de 2020, calculando os números diários de concentração. Usando modelagem estatística, eles compararam essas concentrações com casos confirmados de COVID-19 fornecidos pelo condado. Seus resultados acompanharam a tendência dos casos do condado, diminuindo em maio e junho e com pico em julho.
A pesquisa apresenta uma forma possível de identificar novos surtos, encontrar hotspots, confirmar a diminuição de casos e informar intervenções de saúde pública. À medida que as escolas reabrem, a tecnologia pode ser implementada pelos distritos para identificar se a circulação do vírus na comunidade está diminuindo. Ele também tem o potencial de ser usado em áreas que carecem de recursos para testes clínicos individuais robustos, como locais de teste em Illinois, que supostamente fecharam antes do término dos testes.
Ainda há informações necessárias para entender melhor as limitações dos testes de águas residuais e melhorar o que pode ser coletado, observam os pesquisadores. A taxa de decomposição do vírus em águas residuais, a extensão e o cronograma da liberação de RNA viral quando doente e as operações variáveis de diferentes estações de tratamento de águas residuais têm potencial para impactar os resultados. Estudos futuros sobre esses fatores podem levar a melhores percepções sobre as tendências dos casos.
A equipe está lançando um novo piloto este mês para amostrar até oito estações de tratamento de águas residuais na Califórnia diariamente, com um tempo de resposta de 24 horas. O piloto visa compreender melhor quais tipos de dados quase em tempo real são úteis para as autoridades de saúde pública. A implementação dos métodos e da estrutura desenvolvidos pela equipe e pelo estudo piloto também pode ser usada no futuro para monitorar as águas residuais quanto a patógenos além do COVID-19 que circulam nas comunidades.
Boehm também é membro sênior do Stanford Woods Institute for the Environment e afiliado do Stanford Program on Water, Health & Development. Os autores adicionais são: Katherine Graham, Stephanie Loeb, Marlene Wolfe, Sooyeol Kim, Lorelay Mendoza e Laura Roldan-Hernandez, Stanford Civil & Environmental Engineering; David Catoe, Laboratório Nacional de Aceleradores SLAC; Nasa Sinnott-Armstrong, Escola de Medicina de Stanford; Kevan Yamahara, Instituto de Pesquisa do Aquário da Baía de Monterey; Lauren Sassoubre, Universidade de San Francisco, Engenharia; Linlin Li, Departamento de Saúde Pública do Condado de Santa Clara; Kathryn Langenfeld, Universidade de Michigan, Engenharia Civil e Ambiental.
Payal Sarkar, Noel Enoki e Casey Fitzgerald, do Departamento de Serviços Ambientais da cidade de San José, também contribuíram para o projeto.
Fonte da história:
Materiais fornecidos pela Stanford University . Original escrito por Michelle Horton. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.
Referência do jornal :
- Katherine E. Graham, Stephanie K. Loeb, Marlene K. Wolfe, David Catoe, Nasa Sinnott-Armstrong, Sooyeol Kim, Kevan M. Yamahara, Lauren M. Sassoubre, Lorelay M. Mendoza Grijalva, Laura Roldan-Hernandez, Kathryn Langenfeld, Krista R. Wigginton, Alexandria B. Boehm. O RNA SARS-CoV-2 em sólidos sedimentados em águas residuais está associado a casos COVID-19 em uma grande bacia de esgoto urbana . Ciência e Tecnologia Ambiental , 7 de dezembro de 2020; DOI: 10.1021 / acs.est.0c06191
Cite esta página :
Universidade de Stanford. "Teste de águas residuais COVID-19 mais responsivo." ScienceDaily. ScienceDaily, 7 de dezembro de 2020.