Marc Johnson suda sorun gördü.
Missouri Üniversitesi’nde virolog olan Dr. Johnson, 2020’nin çoğunu kanalizasyon eğitimi alarak, eyaletin her yerinden atık su toplayarak ve koronavirüs parçaları açısından analiz ederek geçirdi. Covid-19’lu insanlar virüsü dışkılarına saçtılar ve koronavirüs Missouri’de yayıldıkça, eyaletin atık suyunda gittikçe daha fazla görülmeye başladı.
Ocak ayında, Dr. Johnson su örneklerinde yeni bir şey fark etti: İlk olarak İngiltere’de tespit edilen daha bulaşıcı bir varyant olan B. 1. 1. 7’nin izleri. Resmi olarak, eyaletin teyit edilmiş bir B. 1. 1. 7 vakası yoktu, ancak atık su, varyantın geldiğini gösteriyordu. Ayın sonunda, Dr. Johnson’ın su örneklerindeki B. 1. 1. 7 seviyeleri keskin bir şekilde yükseldi ve Şubat ayı başlarında, eyalet nihayet ilk vakasını buldu. O zamandan beri yüzlerce tane daha buldu.
Dr. Johnson, bazı kanalizasyon örneklerini kullanarak Missouri’nin koronavirüs geleceğine göz atmayı başardı. Ne kadar iyi çalıştığına inanamıyorum, dedi. Bir kahin gibi hissediyorum. ”
Dr. Johnson, geçen yıl atık su epidemiyolojisinin bir zamanlar niş alanına giren birçok bilim adamından biridir. Projelerin küresel bir rehberi olan Covid19Poops Dashboard’a göre, 54 ülkedeki araştırmacılar şu anda kanalizasyonda koronavirüsü izliyor.
Çalışmaları, atık su sürveyansının tüm topluluklarda bulaşıcı hastalıkları takip etmek, epidemiyolojik kör noktaları ortaya çıkarmak ve eyleme geçirilebilir halk sağlığı bilgileri sağlamak için yararlı bir yol olabileceği fikrini doğruladı.
Ayrıca atık su epidemiyolojisinin ana akıma taşınmasına da yardımcı oldu. Mart ayında, Avrupa Komisyonu üye devletlerin koronavirüs için kanalizasyon sistemini izlemek için sistemler kurmasını tavsiye etti. Ve geçen sonbaharda, Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri ile Sağlık ve İnsan Hizmetleri Bakanlığı, yerel yetkililerin Covid-19’a yanıt vermesine yardımcı olmak için Ulusal Atık Su Gözetim Sistemini kurdu. Amerika Birleşik Devletleri’nde türünün ilk sistemidir.
Gözetim sisteminin program lideri Amy Kirby, “Atık su gözetimi yeni bir fikir değil” dedi. Örneğin, düşük ve orta gelirli ülkelerde çocuk felcini ortadan kaldırmak için kullanıldı ve mide böceklerinin yaygın bir nedeni olan norovirüsleri takip etmenin bir yolu olarak önerildi. Dr. Kirby, “Ama gerçekten, bu büyük yeni altyapıyı inşa etmek için yatırımın geri dönüşü, bu diğer hastalıkların herhangi biri için sistemi inşa etmeyi garanti etmeye asla yeterli olmadı” dedi. Ancak Covid ve salgın hesabı gerçekten değiştirdi. ”
Sistem ve şu anda dünya çapında ortaya çıkan benzeri diğerleri, nihayetinde yeni bir atık su epidemiyolojisi çağını başlatabilir ve yetkililerin yalnızca koronavirüsü değil, aynı zamanda diğer salgınları ve hastalıkları da izlemesine yardımcı olabilir. Dr. Kirby, “Bunun, halk sağlığı hastalıkları sürveyansı için yepyeni bir veri toplamanın gerçekten başlangıcı olacağını düşünüyorum” dedi.
Ayaklarını ıslatmak
İşlenmek üzere atık su numuneleri Missouri Üniversitesi’ndeki Laboratuar Bilim Merkezi’nde boşaltıldı. Kredi. . . The New York Times için Michael B. Thomas
Covid-19 öncelikle bir solunum hastalığı olmasına rağmen, pandeminin başlarında yapılan araştırmalar, koronavirüs ile enfekte olan kişilerin sıklıkla dışkılarında döktüğünü ortaya koydu.. Bu bulgu, krizin ölçeği ve aciliyeti ile birleştiğinde, atık sudan numune alarak virüsün izlenmesine olan ilgiyi hemen artırdı.
Araştırmacılar, kanalizasyonda belirli koronavirüs genlerini arayarak ve ardından sayarak, virüsün belirli bir bölgede bulunup bulunmadığını ve ne kadar yaygın olduğunu belirlemeyi umdular. Çok geçmeden, Kansas City, Mo.’dan Katmandu, Nepal’e kadar her yerde atık su izleme projeleri ortaya çıktı.
Elde edilen veriler, şu anda bir dizi bilimsel makale ve ön baskıda yer almakta olup, güçlü bir ilke kanıtı sağlamıştır. Bilim adamları virüsü her türlü ortamda tespit ettiler: arıtılmış ve arıtılmamış suda, çamurda ve çöken katılarda, kanalizasyonlarda ve septik tanklarda, çukur tuvaletlerde ve açık drenaj sistemlerinde. Devasa arıtma tesislerine ve okullardan, yurtlardan ve huzurevlerinden akan suda buldular. Su Araştırma Vakfı’nın CEO’su Peter Grevatt, “Bu aracın ne kadar sağlam hale gelmesi büyüleyici,” dedi.
Amerika Birleşik Devletleri, Fransa, Portekiz, Hindistan, İran, Brezilya, Kanada ve başka yerlerdeki dünyanın dört bir yanındaki ekipler de atık su verilerinin gerçek dünyada olup bitenlerin doğru bir göstergesi gibi göründüğünü keşfettiler. Bir bölgede teşhis konulan Covid-19 vakalarının sayısı arttıkça atık suda daha çok koronavirüs ortaya çıktı. Virüs seviyeleri, alanlar kilitlenmeler başlattığında düştü ve yeniden açıldığında arttı.
Birden fazla ekip, kanalizasyonun bir erken uyarı sistemi olarak hizmet edebileceğini de onayladı; Atık su viral seviyeleri, doktorlar resmi Covid-19 vakalarında zirve görmeden günler önce zirveye ulaştı.
Bilim adamları, birkaç günden iki haftaya kadar değişebilen bu teslim süresi, kısmen yerel klinik test programlarının sağlamlığına bağlı olduğunu söylüyor: Virüs için daha fazla kişi daha sık test edildiğinde, atık su verileri daha az önceden uyarı veriyor. Kurşun zamanı, enfekte kişiler genellikle semptomları hissetmeden önce SARS-CoV-2 virüsü atmaya başladıkları ve daha sonra hastalandıklarında sıklıkla tıbbi yardım almayı geciktirdikleri için mevcuttur.
Hollanda’daki KWR Su Araştırma Enstitüsü’nden mikrobiyolog Gertjan Medema, “Sanırım atık su, SARS-CoV-2’nin toplumumuzda ne yaptığını anlamanın en nesnel yollarından biri olduğunu kanıtladı” dedi.
Araştırmacıların bir yatakhanede veya bakımevinde yaşayan tek bir enfekte öğrenciyi tespit etmesine olanak tanıyan hassasiyeti de kanıtladı.
Tıkama delikleri
Uzmanlara göre, atık su gözetimi klinik testlerin yerini almaz, ancak verimli, uygun maliyetli bir tamamlayıcı olabilir. Geçen Ağustos ayında yayınlanan bir çalışmada, araştırmacılar, Almanya’daki her arıtma tesisinden gelen atık suyu milyonlarca kez test edebileceklerini hesapladılar. Yaklaşım, test kaynaklarının daha da sınırlı olduğu düşük ve orta gelirli ülkelerde özellikle değerli olabilir.
Dr. Johnson, “Her popülasyon test edilmiyor, herkesin sağlık hizmetlerine erişimi yok” dedi. “Belirti göstermeyen insan grupları varsa, muhtemelen onlar da test edilmiyordur. Yani resmin tamamını gerçekten anlayamıyorsunuz. Oysa testimiz için herkes kaka yapıyor. ”
Öğrenilecek çok şey olmasına rağmen, geçen yıl başlatılan küçük pilot projeler bile yetkililerin gizli viral sıcak noktaları belirlemelerine ve kaynaklarını nasıl hedef alacaklarını bulmalarına yardımcı oldu.
Örneğin, Arizona Üniversitesi ve North Carolina Üniversitesi de dahil olmak üzere bazı ABD kolejleri ve üniversiteleri, tespit edilmekten kaçan asemptomatik, enfekte öğrencileri bulmak için yurtların atık su gözetimini kullandı. Dr. Medema, Hollanda’da sağlık yetkililerinin mobil test otobüslerini nereye göndereceklerini belirlemek için atık su verilerini kullandığını söyledi.
Vaka sayılarının nispeten düşük olduğu Avustralya’da, atık su izleme, yetkililere pandemi kontrollerinin işe yaradığına dair güvence sağlamaya yardımcı oldu. Avustralya’daki bir koronavirüs kanalizasyon izleme projesi olan ColoSSoS’un proje yöneticisi Daniel Deere, “Hemen hemen tüm numuneler içinde hiçbir şey olmadan geri geliyor” dedi. “Eyaletler arasında hareketin devam etmesine izin vermek için ekonominin açık kalmasına izin vermek için güven vermek iyi oldu. “
(Su örneğinin pozitif çıktığı durumlarda, hükümet bölgede yaşayan insanları uyarmak için testleri hızlandırdı ve medya kampanyaları başlattı.)
Atık su analizi, bilim insanlarının bir bölgedeki belirli varyantların gelişini gerçek hastalarda bulunmadan haftalar önce tespit etmelerine ve hastalarda henüz hiçbir yerde tespit edilmemiş mutasyonları tespit etmelerine de izin verdi.
Queens College’da virolog olan Dr. Johnson ve meslektaşı John Dennehy, yakın zamanda New York City atık suyunda yeni varyantların varlığını düşündüren yeni mutasyon kombinasyonlarını tanımladılar. Dr. Johnson, “Henüz ne anlama geldiğini bilmiyoruz,” dedi ve yeni sekansların insanlardan değil hayvanlardan gelebileceğine dikkat çekti. “Geleceği biraz görebiliriz, ama bilirsiniz, kristal küre her zaman biraz bulutludur. ”
İsraf değil, istemiyorum
Bu araştırma ve yatırım telaşı, atık su epidemiyolojisi için bir nimet olmuştur. İsviçre Federal Su Bilimleri ve Teknolojisi Enstitüsü patojenleri ve insan sağlığı grubunu yöneten Tim Julian, “Bu alan için inanılmaz derecede büyük bir katalizör oldu” dedi.
Geçen yıl, bilim adamları yöntemlerini geliştirdiler ve su hizmetleri, çevre laboratuvarları ve halk sağlığı kurumları yeni bağlantılar kurdular. Weill Cornell Tıp Koleji’nden genetikçi Christopher Mason, dünyanın dört bir yanındaki tesislerden toplanan atık su örneklerinde koronavirüsü izleyen bir ekibin parçası olan “Herkesin aklındaki büyük soru işareti, bundan sonra ne olacağıdır” dedi. Bu ne kadar sürer? Bunu gerçekten nasıl sürdüreceğiz? ”
C. D. C.’nin yeni atık su gözetim sistemi yanıtlardan biri.
Dr. Kirby, “İlk çabaların çoğu, akademik araştırmacılardan, ticari laboratuvarlardan ve testi kendi başlarına yapabilen birkaç araçtan geliyordu” dedi. “Ve bu yöntemleri geliştirmek için harika işler yaptılar. Ancak rutin, uzun vadeli gözetim çalışmaları, bu grupların hiçbirinin yapmak için tasarlandığı şey değildir. “
Ulusal Atık Su Gözetim Sistemi, eyalet ve yerel sağlık departmanlarının bu uzun vadeli izlemeyi devralmasına olanak tanıyan finansman, teknik destek, ulusal bir veri havuzu ve diğer kaynakları sağlar. Geçen yıl kurulduğundan bu yana, sistem 33 eyalet, dört şehir, bir ilçe ve üç ABD bölgesini kapsayacak şekilde büyümüştür.
Dr. Kirby, bazı sağlık departmanları başlangıçta atık su verilerinin yararlı olabileceğinden şüphelendi, ancak o zamandan beri bunu benimsemeye başladıklarını, test kaynaklarını nerede hedef alacaklarını veya hastane talebini tahmin etmek için kullandığını söyledi. “Atık su verilerinde bir artış gördüğünüzde, birkaç hafta içinde hastaneye yatışlarda bir artış görmeye başlayacağınızı biliyoruz” dedi.
Dr. Kirby, önümüzdeki üç ila beş yıl içinde, ajansın antibiyotiğe dirençli bakteriler ve gıdaları sık sık kirleten mikroplar da dahil olmak üzere diğer patojenlerin izlenmesini de içerecek şekilde sistemi genişletmeyi planladığını söyledi.
Dr. Medema, Avrupa Birliği’nin ayrıca yaklaşık 6.000 şehirdeki atık suyu izlemeyi amaçlayan bir “kanalizasyon gözcü sistemi” geliştirdiğini söyledi. Covid-19 acil öncelik olsa da, araştırmacılar aynı zamanda böyle bir sistemi “pandemi sonrası AB’de antibiyotik direnci, bulaşıcı hastalıklar, ilaç ve yasadışı ilaç kullanımı ve belki de ufukta daha fazlası için” kullanmanın fizibilitesini de değerlendiriyorlar ”dedi. .
Bu sistemler nihayetinde yetkililerin yeni ortaya çıkan tehditlerin önüne geçmesine yardımcı olabilir ve bir sonraki pandemiye neden olacak herhangi bir patojen hakkında erken uyarılar sağlayabilir. Bir İtalyan ekibi geçtiğimiz günlerde, Çin’in Wuhan kentindeki ilk Covid-19 vakalarının kamuya açıklanmasından günler önce, Aralık 2019’un ortalarında, yeni koronavirüsün Kuzey İtalya’daki atık suda zaten mevcut olduğunu tespit etti.
Kansas Üniversitesi’nde çevre mühendisi olan Belinda Sturm, “Bu, su kaynaklarımızdan gelecek son bulaşıcı hastalık değil” dedi. “Bu, keskinliğimizi korumamız gereken bir araçtır. “
Bir The New York Times haberinden çevrildi ve haberleştirildi.