Декількома словами
Іспанія розробляє загальнонаціональну систему моніторингу стічних вод для виявлення різних патогенів та речовин. Ця ініціатива спрямована на раннє попередження епідемічних загроз та доповнює традиційний клінічний нагляд.
Міністерство охорони здоров'я Іспанії завершує підготовку до запуску національної системи епідеміологічного нагляду, що базуватиметься на аналізі стічних вод. Мета проєкту — відстежувати походження, місцезнаходження та поширення вірусів та інших речовин, які можуть становити загрозу для громадського здоров'я. Хоча тендер на реалізацію системи перебуває на завершальній стадії, повноцінно вона запрацює не раніше ніж через рік.
За словами Сантьяго Гонсалеса, заступника директора з питань екологічного здоров'я Міністерства, контракт на створення системи моніторингу стічних вод буде готовий приблизно за два місяці. Ця система дозволить краще зрозуміти циркуляцію вірусів у популяціях, відстежуючи їх еволюцію в побутових стоках. Одним із головних завдань стане ефективна обробка величезних масивів даних, зібраних за допомогою штучного інтелекту та технологій Big Data для отримання значущих висновків.
Хоча деталі тендеру ще не опубліковані, відомо, що система не буде обмежена лише вірусами, такими як поліомієліт, грип, SARS-CoV-2 чи віспа мавп (mpox). Вона також зможе використовуватися для аналізу наявності наркотичних речовин та інших компонентів у воді, що є важливим аспектом моніторингу наркоспоживання — серйозної проблеми громадського здоров'я.
Система моніторингу стічних вод доповнює традиційні методи клінічного нагляду і може слугувати ефективним інструментом раннього оповіщення про присутність патогенів у популяції, подекуди ще до появи перших симптомів у пацієнтів. Експерти наводять як приклад вірус пташиного грипу, який викликає побоювання як потенційний збудник наступної пандемії. В Європі він поки що обмежений дикими птахами, але у США вже вражає ферми, включаючи велику рогату худобу та свійську птицю.
Подібна система моніторингу дозволить оперативно інформувати владу про проникнення вірусу пташиного грипу в нові райони, відстежувати його поширення та виявляти циркулюючі варіанти. Це дасть можливість локалізувати спалахи на ранній стадії, ще до їх масового прояву у тварин, що, своєю чергою, дозволить швидше вжити превентивних заходів.
Глорія Санчес з Інституту агрохімії та харчових технологій (IATA-CSIC) зазначає, що під час пандемії коронавірусу аналіз стічних вод допомагав оцінити реальну захворюваність, особливо в період дефіциту тестів. Це дозволяло бачити піки захворюваності або виявляти появу нових, більш вірулентних варіантів вірусу ще до того, як лікарні виявлялися перевантажені.
Дослідники з IATA також вивчали стічні води в сільській місцевості, наприклад, у Мурсії, де фермери побоювалися зараження овочів через поливну воду. Хоча прямий шлях передачі через їжу виявився мінімальним порівняно з повітряно-крапельним, аналіз підтвердив наявність вірусу у стоках до їх очищення.
Сама по собі ідея моніторингу стічних вод не нова. Різні проєкти вже реалізуються на регіональному рівні та в університетах, а під час COVID-19 Міністерство охорони здоров'я Іспанії координувало загальнонаціональну ініціативу. Існує також міжнародна мережа для виявлення поліовірусу — захворювання, яке перебуває на стадії викорінення, але все ще зустрічається в ендемічних регіонах, таких як Пакистан та Афганістан, і становить загрозу поширення.
Відмінність нової іспанської системи полягає в розширеному спектрі відстежуваних патогенів (не тільки коронавірус), створенні національної мережі моніторингу в реальному часі та довгостроковому характері проєкту — початковий контракт розрахований на п'ять років з можливістю продовження.
АНАЛІЗ СТІЧНИХ ВОД: ЯК ЦЕ ПРАЦЮЄ
Лабораторії, що займаються аналізом стічних вод, мають сучасні методи для виявлення конкретних вірусів та складання загального профілю мікроорганізмів, що циркулюють у популяції. Як пояснює Розіна Жиронес, керівниця лабораторії вірусів, що забруднюють воду та харчові продукти, Університету Барселони, лише 100 мілілітрів стічної води можуть дати обширну інформацію. Для цього вірусні частинки концентрують, а потім використовують високочутливі техніки, такі як кількісна ПЛР. Цей метод дозволяє ампліфікувати специфічні ділянки вірусного генома, підтверджуючи наявність відомих вірусів та виявляючи їх варіанти.
Існує два основних підходи: пошук конкретного патогена (або кількох), що є відносно простим, або повногеномне секвенування, яке дозволяє виявити безліч патогенів, але є менш чутливою технікою. Секвенування може виявити десятки різних вірусів, як людських, так і тварин. Більшість із них нешкідливі, але сучасні методи дозволяють відібрати ті, що становлять санітарний інтерес, наприклад, віруси хребетних, відсіюючи рослинні або бактеріофаги. Для підвищення чутливості використовуються методи селективного збагачення з використанням спеціальних зондів для захоплення лише потрібних сімейств вірусів.
Необхідне лабораторне обладнання варіюється від настільних центрифуг до автоматизованих систем. Аналізувати можна як безпосередньо стічні води, так і проби з річок, водойм та місць для купання. Головне, за словами Жиронес, чітко розуміти, що шукаєш, і застосовувати відповідну техніку. Метою моніторингу стає не тільки нагляд за хворобами людини, а й виявлення вірусів тварин, здатних подолати міжвидовий бар'єр. Крім пташиного грипу, особлива увага приділяється арбовірусам, що передаються комарами, таким як лихоманка денге чи чикунгунья. Ці захворювання все частіше зустрічаються в регіонах, де раніше не фіксувалися, і аналіз стічних вод може стати важливим інструментом раннього оповіщення про їх появу.
