Декількома словами
Міністерство охорони здоров'я Іспанії розробляє систему моніторингу стічних вод для виявлення та відстеження патогенів, включаючи віруси, з метою своєчасного реагування на можливі епідеміологічні загрози. Система дозволить виявляти різні патогени, включаючи віруси грипу, поліомієліту та інші, а також контролювати стійкість бактерій до антибіотиків.
Стічні води можуть багато розповісти про населення
Стічні води можуть багато розповісти про населення, яке їх скидає: від наркотиків, які воно вживає, до вірусів, якими воно хворіє. Під час пандемії безліч проєктів аналізували їх, щоб відстежити поширення коронавірусу, і після оголошення ВООЗ надзвичайної ситуації в галузі охорони здоров'я міжнародного значення через мавпячу віспу минулого літа Міністерство охорони здоров'я запропонувало створити систему систематичного відстеження, яка могла б попереджати про епідеміологічні загрози. Відомство завершує тендер на проєкт, але він не запрацює раніше, ніж за рік.
Сантьяго Гонсалес, заступник директора з питань охорони навколишнього середовища Міністерства охорони здоров'я, пояснює Джерело новини, що контракт буде готовий за два місяці. «Це контракт на епідеміологічний нагляд за стічними водами, щоб зрозуміти, як циркулюють віруси в популяціях, вимірюючи, як розвиваються ці типи вод», — зазначає він. Одним із викликів, додає він, буде обробка всіх зібраних даних за допомогою штучного інтелекту та Big Data для отримання висновків. До публікації деталей тендеру Гонсалес зазначає, що моніторинг не обов'язково обмежуватиметься вірусами (такими як поліомієліт, грип, SARS-CoV-2 або мавпяча віспа), а система може бути використана для аналізу наркотиків та інших речовин, присутніх у воді. Такі системи можуть навіть попереджати про стійкість бактерій до ліків, одну з проблем громадського здоров'я, яка найбільше турбує органи охорони здоров'я.
Сантьяго Гонсалес, заступник директора з питань охорони навколишнього середовища Міністерства охорони здоров'я. Хайме Вільянуева
Інструмент доповнює системи клінічного нагляду і може бути корисним для попередження про наявність патогенів у популяції ще до появи проявів у пацієнтів. Прикладом, який наводять кілька опитаних експертів, є пташиний грип, який розглядається як одна з можливих причин наступної пандемії. В Європі зараз він обмежений дикими птахами, але в Сполучених Штатах проблема торкається ферм, як корів, так і птахів, що вже впливає на виробництво м'яса та яєць. Система моніторингу стічних вод, яку збирається запустити МОЗ, могла б попередити владу про те, що цей вірус потрапив у певні райони, як він поширюється, які варіанти циркулюють, щоб їх можна було виявити до того, як тварини масово це проявлять, що також дозволить вжити превентивних заходів заздалегідь.
Глорія Санчес з Інституту агрохімії та харчових технологій (IATA-CSIC) наводить приклад того, як з коронавірусом, особливо в ті моменти, коли тестів майже не було, стічні води показали зростання захворюваності ще до того, як лікарні були перевантажені. «Це дозволяє вам бачити піки або аналізувати, чи з’являється новий варіант, який може бути більш вірулентним або мати особливий характер». IATA, наприклад, працював у регіоні Мурсія через занепокоєння фермерів щодо того, що вода, якою вони поливають овочі, забруднена вірусом і це може призвести до зараження через їжу, ще до того, як були точно відомі основні шляхи передачі COVID, які є повітряними. Вальтер Рандаццо, який також працює в інституті, нагадує, що було підтверджено, що забруднення було «майже відсутнім», але вони перевірили, що до очищення води вірус був присутній.
Отже, система аж ніяк не нова. Існують різні проєкти автономних спільнот, міських рад та університетів, і під час COVID Міністерство охорони здоров’я вже координувало один по всій країні. Існує також міжнародна мережа для виявлення поліовірусу: з родини тих, які викликали поліомієліт, надзвичайно небезпечну хворобу, яка перебуває на шляху до викорінення, але все ще не зникає в таких країнах, як Пакистан та Афганістан, де вона залишається ендемічною, і яка загрожує поширитися на Заході через зниження охоплення вакцинацією. Новизна зараз полягає в тому, що буде здійснюватися моніторинг більшої кількості патогенів (не лише коронавірусу), у національній мережі в режимі реального часу, у довгостроковому проєкті: початковий тендер буде розрахований на п’ять років, що не заважає йому продовжитися пізніше.
Як аналізують воду
Лабораторії, які аналізують цю воду, вже мають набір відпрацьованих методів для виявлення конкретних вірусів або встановлення ширших профілів того, що циркулює в популяції. Розіна Жироне, керівниця Лабораторії вірусів-забруднювачів води та їжі Барселонського університету, пояснює, що «лише зі 100 мілілітрів стічних вод можна отримати дуже багато інформації, якщо вірусні частинки добре концентруються та застосовуються чутливі методи, такі як кількісна ПЛР». За допомогою цієї методики ампліфікуються специфічні ділянки вірусного геному, що дозволяє підтвердити наявність відомого вірусу, а також виявити можливі варіанти.
Існує дві можливості: пошук конкретного патогену (або декількох), що простіше, або блокове секвенування, яке може виявити наявність багатьох патогенів і є менш чутливою технікою. Цей підхід, пояснює Жироне, може виявити наявність десятків різних вірусів, як людських, так і тваринних. «У наших фекаліях їх можуть бути сотні, але більшість із них на нас не впливають. За допомогою відповідних технік ми можемо визначити профілі тих, що становлять інтерес для охорони здоров’я, ми могли б вибрати ті, що належать хребетним, і відкинути інші, такі як рослинні [яких багато] або бактеріофаги [які інфікують бактерії]», — деталізує вона. Для цього існують системи вибіркового збагачення, з зондами, розробленими для захоплення лише відповідних вірусних родин, що збільшує чутливість без необхідності застосовувати ці методи до всіх зразків у звичайному режимі.
Необхідне обладнання може варіюватися від невеликих настільних центрифуг до автоматизованих систем під тиском, і дозволяє працювати з дуже різними об’ємами, від стічних вод до зразків з річок, водно-болотних угідь або води для купання. «Найважливіше — чітко розуміти, що ви шукаєте, і застосовувати відповідну техніку», — наполягає Жироне. Мета полягає не лише в спостереженні за захворюваннями людини, але й за тваринними вірусами, які можуть перестрибнути вид. Окрім пташиного грипу, який, можливо, найбільше турбує, у центрі уваги також арбовіруси, які передаються комарами. Деякі з них, такі як вірус Західного Нілу, вірус денге та вірус Чікунгунья, дедалі більше присутні в широтах, де раніше не поширювалися, і стічні води можуть бути хорошим сигналом тривоги.
