Epidemiologia oparta na ściekach – przykład z aglomeracji poznańskiej

© reewungjunerr

Na temat analizy ścieków komunalnych na obecność SARS-CoV-2 oraz zaleceń Komisji Europejskiej w przedmiocie tego, by krajowe strategie wykrywania COVID-19 były systematycznie uzupełniane o monitoring ścieków, pisaliśmy w artykule pt. Strategia zdrowia publicznego w Polsce a monitoring ścieków w czasie pandemii.

Rzecznik prasowy Ministerstwa Infrastruktury poinformował redakcję, że resort wspiera w tym obszarze działania Ministerstwa Zdrowia (bez wskazania szczegółów). Dalej więc nie mamy żadnych informacji na temat procedur wdrażania zaleceń Komisji Europejskiej.

Podstępny wirus

Tymczasem obserwuje się szereg czynników, które wskazują na potrzebę wykorzystywania innych niż testy kliniczne źródeł informacji o ilości zakażeń w populacji. Należą do nich: bezobjawowy charakter COVID-19 w przypadku części populacji, niechęć wielu osób do testowania w połączeniu z przewidywanym w przyszłości unikaniem testów przez osoby zaszczepione. W efekcie czynniki te mogą prowadzić do znacznej niepewności w oszacowaniu faktycznej liczby zakażonych i rzeczywistej sytuacji rozprzestrzeniania się wirusa SARS-CoV-2.

Jak wyjaśnia w rozmowie z redakcją Jakub Śnieżek, specjalista biolog w Aquanet Laboratorium, na pomoc przychodzi sformułowana przez badaczy robocza zasada, w myśl której mimo, że nie każdy z nas poddaje się testom na obecność SARS CoV-2, to każdy z nas korzysta z toalety. - Ścieki, choć - pozornie - odrażające i ukryte przed naszym wzrokiem w zamkniętych instalacjach pod powierzchnią ziemi, potrafią nieść wiele informacji. Oczywiście, jeśli tylko wiadomo, jak po nie sięgnąć. Przed wybuchem obecnie trwającej pandemii w licznych badaniach wskazano na ścisły związek między obecnością ludzkich wirusów w ściekach a stanem zdrowia społeczności – wskazuje.

Koncentracja wirusów w ściekach może służyć jako wskaźnik zastępczy do monitorowania krążenia wirusów wśród populacji. To podejście jest określane jako epidemiologia oparta na ściekach (ang. wastewater-based epidemiology) i może być stosowane do oceny rozprzestrzeniania się wirusów w populacji.

Holandia zareagowała pierwsza

Pierwsze oficjalnie potwierdzone stwierdzenia wirusa w Europie (Francja) datowane są na styczeń 2020 r., a już kilka tygodni później – w połowie marca ub. r. - holenderskie ośrodki badawcze dysponowały metodyką jego wykrywania w ściekach i raportowały obecność SARS CoV-2 w ściekach komunalnych. W Polsce również podjęto takie badania, pisaliśmy np. o badaniu Gdańskiej Fundacji Wody w woj. pomorskim. Także w aglomeracji poznańskiej, już w miesiąc po ogłoszeniu stanu epidemii w Polsce, został stworzony zespołów, który rozpoczął prace nad projektem dotyczącym wdrożenia epidemiologicznej analizy ścieków.

Jak wyjaśnia Jakub Śnieżek, wykorzystano w tym celu tę samą technikę analityczną, z której korzystają laboratoria medyczne (rt-PCR). Duży wpływ na pozytywne zaopiniowanie tego projektu miały wstępne doniesienia naukowców niderlandzkich, którzy stali się prekursorem i wzorem do naśladowania dla wielu badaczy. - Od czerwca 2020 roku opracowana przez naszych analityków metoda została z powodzeniem wdrożona w ramach stałego monitoringu systemu kanalizacyjnego w aglomeracji poznańskiej, obejmującego zarówno punkty zlokalizowane w różnych miejscach na sieci kanalizacyjnej, jak i wloty doprowadzające ścieki surowe do sześciu oczyszczalni ścieków. Sukces nie był oczywisty, ponieważ przez kilka długich tygodni, podczas których epidemia rozpędzała się powoli, rosło w zespole badaczy poczucie zwątpienia w użyteczność opracowanej metodyki, powodowane brakiem wyników pozytywnych – wyjaśnia Śnieżek.

Wkrótce jednak wysiłek został nagrodzony i pierwszy sygnał potwierdzający obecność genomu wirusa został odnotowany 23 lipca ub.r. w próbce pobranej na jednej z poznańskich przepompowni ścieków. W następnych dniach sygnał stawał się coraz silniejszy i obejmował kolejne punkty objęte badaniami. W ślad za tym rosła ilość osób diagnozowanych jako zakażone, która miała swoją kulminację podczas „drugiej fali” koronawirusa jesienią 2020 r. - W ten sposób badania ścieków z aglomeracji poznańskiej potwierdziły użyteczność zastosowanych procedur. Opracowana metodyka pozwala na śledzenie rozprzestrzeniania się koronawirusa w populacji i może być wykorzystywana jako narzędzie wspomagające do modelowania oraz wykrywania ognisk SARS CoV-2 - konkluduje.

Co dalej?

Jak zauważa Jakub Śnieżek, w Polsce aktualnie prace badawcze związane z monitoringiem obecności SARS CoV-2 w ściekach prowadzi kilka zespołów badawczych w oparciu o własne środki. - Aquanet Laboratorium chciałby pójść o krok dalej i posiadaną metodykę i know-how poszerzyć o możliwość sekwencjonowania RNA wirusa wraz z wykorzystaniem w tym celu narzędzi bioinformatycznych. Nawiązaliśmy w tym celu współpracę z poznańskimi naukowcami z Instytutu Chemii Bioorganicznej PAN – wskazuje. Podkreśla również, że zainteresowanie spójnym modelem monitorowania obecności wirusa wyraziło także Miasto Poznań i w okresie najbliższych kilku tygodni trwać będą prace badawcze nad potwierdzeniem analizy stosowalności narzędzia epidemiologii opartej na ściekach w Poznaniu.

Katarzyna Zamorowska
Dyrektor ds. komunikacji

Więcej treści dotyczących samorządów w zakładce Teraz Samorząd.