В недавнем обзорном документе международной исследовательской группы с участием Университета Хоккайдо и Университета Яманаси в Японии показано, как сточные воды могут стать полезным инструментом для мониторинга COVID-19, и подчеркиваются дальнейшие исследования, необходимые для разработки этого метода в качестве жизнеспособного метода отслеживания вспышек вирусов. Это исследование было опубликовано в Science of the Total Environment.
Основные пути передачи SARS-CoV-2, вируса, вызывающего COVID-19, – это вдыхание от человека к человеку, аэрозоль или капли, а также передача через руки или зараженные материалы. Однако появляется все больше свидетельств желудочно-кишечных симптомов, таких как диарея, у пациентов с COVID-19, а генетический материал вируса был обнаружен не только в кале пациентов, но и в сточных водах.
"Присутствие генетического материала SARS-CoV-2 в сточных водах дает возможность отслеживать распространение COVID-19 в сообществе. Хотя сточные воды широко не используются в качестве инструмента наблюдения за заболеваниями, они начинают набирать обороты," говорит Масааки Китадзима, инженер-эколог из Университета Хоккайдо.
Согласно документу, использование сточных вод для мониторинга COVID-19 дает несколько преимуществ по сравнению с другими методами, такими как клинические испытания. Он может обнаруживать низкие уровни вирусных частиц и обнаруживать вирус, когда у пациентов нет симптомов, что означает, что он может обеспечить систему раннего предупреждения о новых вспышках или возобновлении в сообществах. Это может быть особенно полезно в развивающихся странах, где системы клинической диагностики и отчетности могут быть ограничены, что упрощает проведение справедливых сравнений между странами. Мониторинг сточных вод может помочь обнаружить генетические различия между циркулирующими штаммами в разных регионах, что позволит ученым отслеживать эволюцию генома вируса с течением времени. Его также можно использовать, чтобы увидеть, снизилось ли число инфекций в результате вмешательств общественного здравоохранения, таких как изоляция, социальная изоляция и социальное дистанцирование.
Тем не менее, в документе также подчеркивается несколько проблем, связанных с мониторингом сточных вод. "Несмотря на то, что в настоящее время предпринимаются многочисленные усилия по разработке программ экологического надзора за SARS-CoV-2, в наших знаниях есть пробелы, и необходимы дальнейшие исследования, прежде чем мы сможем надежно использовать сточные воды для мониторинга вспышек COVID-19," говорит Китадзима.
Одной из основных проблем является отсутствие стандартизированного протокола для мониторинга SARS-CoV-2 в сточных водах. Для обнаружения вирусного генетического материала в сточных водах требуется этап концентрации вируса, чтобы обеспечить извлечение и обнаружение, но существуют ограниченные знания о том, как это сделать эффективно для SARS-CoV-2. Чтобы оценить риски для здоровья человека, также важно знать, как вирус распадается в водной среде – в настоящее время стабильность генома SARS-CoV-2 в сточных водах в значительной степени неизвестна. Кроме того, до сих пор неизвестно, могут ли аэрозоли из сточных вод содержать вирус и представлять потенциальный риск для здоровья рабочих на очистных сооружениях.
"Использование национальных и международных кампаний по надзору за сточными водами могло бы обеспечить лучшее понимание распространения COVID-19 и помочь в принятии решений должностными лицами общественного здравоохранения, но необходимы дальнейшие исследования, прежде чем мониторинг сточных вод на SARS-CoV-2 может быть широко использован," исследователи заключают.