Istraživači instituta specijaliziranog za prirodne znanosti i inženjerstvo (EPFL) u Švicarskoj, su radeći u suradnji sa švicarskim Federalnim institutom za vodene znanosti i tehnologije (Eawag), razvili metodu za otkrivanje novog koronavirusa u uzorcima otpadnih voda. Njihova metoda uspješno je testirana na uzorcima prikupljenim tijekom prve faze pandemije, utirući put sustavu upozorenja u ranoj fazi.
- Naša studija proučava kako možemo otkriti virus u otpadnim vodama i izmjeriti njegovu koncentraciju prije nego što ljudi počnu razvijati kliničke simptome - i odrediti koliko vremena prije - kaže Tamara Kohn, voditeljica EPFL-ove laboratorija za kemiju okoliša (LCE).
Istraživači su analizirali uzorke iz Lausanne, Zuricha i Lugana - uključujući uzorke iz Züricha i Lugana koji su prikupljeni krajem veljače kada su prvi slučajevi zabilježeni u Švicarskoj.
U svim uzorcima koje su sakupili pronašli su tragove virusa. Iako su koncentracije u novijim uzorcima bile tako visoke da ih je bilo prilično lako izmjeriti, to nije vrijedilo za uzorke iz veljače.
- Bili smo ugodno iznenađeni kad smo pronašli trag u otpadnim vodama iz Lugana - gdje je u tom trenutku identificiran samo jedan slučaj - i iz Züricha, gdje je identificirano samo šest - kaže Kohn. Radeći s kolegama iz Eawaga, oni su prikupili uzorke s devet uređaja za pročišćavanje otpadnih voda u Ticinu, dva u Zurichu i jednog u Lozani, što je ukupno oko 800.000 stanovnika grada.
Potencijalne posljedice ove studije toliko su važne da su Cassi i Marie-Hélène Corre, još jedan biolog LCE, dobili posebnu dozvolu za rad u svom laboratoriju EPFL tijekom zatvaranja. Oni su bili posebno učinkoviti u provođenju svojih pokusa, jer gotovo nitko drugi nije koristio opremu za testiranje, jer je kampus bio gotovo napušten. No, istraživači su morali biti dodatno oprezni jer je novi koronavirus - iako potječe iz poznate obitelji virusa - ipak virus zoonoze.
- Glavna karakteristika ovog virusa je da ima ovojnicu - njegov virusni kapsid omotan je u biološku membranu - kaže Corre.
- Virus sezonske gripe i HIV-a također ima omotnicu - napominje.
Cilj: sustav ranog upozoravanja
Glavni cilj ove studije je razvijanje sustava ranog upozoravanja.
- Pomoću uzoraka iz 20 velikih uređaja za pročišćavanje distribuiranih širom Švicarske mogli bismo pratiti otpadne vode otprilike 2,5 milijuna ljudi. Ako se uzorci brzo analiziraju, vjerojatno bismo mogli otkriti ponovni rast infekcija ranije nego dijagnostičkim testovima - otprilike tjedan dana ranije - posebno u razdoblju ukidanja mjera - objašnjava Ort.
- Otpadne vode ne lažu - one odražavaju ono što je stanovništvo izlučilo u roku od nekoliko sati - dodaje.
Praćenje trendova infekcije, a ne apsolutni broj slučajeva
Budući da su istraživači uspjeli uspješno otkriti niske koncentracije virusa u ranoj fazi izbijanja Covid-19 u Švicarskoj, trebali bi biti u stanju rekonstruirati krivulju infekcije. No trebat će još nekoliko tjedana da se analizira preko 300 uzoraka koji su trenutno u zamrznutom skladištu u Eawagu i EPFL-u. Neće moći izračunati točan broj infekcija pomoću tih podataka jer je previše varijacija u tome koliko virusa svaki pacijent ima. Ono što će biti važno pratiti je trend. Na primjer, koristeći uzorke prikupljene u Lozani u ožujku i travnju, istraživači su uspjeli grubo pratiti povećanje koncentracije otpadnih voda SARS-CoV-2. Kohn procjenjuje da se koncentracija povećala za faktor između deset i stotinu.
Nije vjerojatno da će se virus širiti vodom ili otpadnim vodama
Iako se genetski materijal iz novog koronavirusa može otkriti u otpadnim vodama, za sada nema dokaza koji bi sugerirali da se patogen širi vodom ili otpadnim vodama. Voda za piće u Švicarskoj je izvrsne mikrobiološke kvaliteta i ostaje spremna za konzumaciju čak i tijekom pandemije, napominju znanstvenici.
