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Punti chiave
- Le particelle del virus COVID-19 sono state rilevate durante i test di routine sulle acque reflue dei dormitori dell'Università dell'Arizona.
- La scuola ha immediatamente seguito testando studenti e personale e ha identificato due persone che erano positive per COVID-19 ma non avevano sintomi.
- La storia ha spinto le persone a chiedersi perché più comunità non testino le urine e le feci per COVID-19.
- Gli esperti dicono che il sistema di test è già sovraccarico e l'aggiunta di ulteriori campioni non farebbe che aumentare il ritmo lento dei risultati.
Mentre verificava regolarmente le acque reflue dei dormitori, l'Università dell'Arizona ha rilevato nei campioni SARS-CoV-2, il virus che causa COVID-19. L'università ha risposto con misure immediate per fermare un potenziale focolaio, ma la storia ha sollevato domande su perché i campioni di urina e feci devono ancora essere aggiunti alle opzioni di test COVID-19.
"In realtà è tutto piuttosto nuovo", dice a Verywell Aaron Peacock, PhD, direttore di biologia molecolare presso Microbac Laboratories, Inc. "Non è stato fatto con regolarità ... la maggior parte di queste società che stanno effettuando [test] sulle acque reflue sono le nostre società di servizi pubblici, quindi si trovano in città o contee, o sono distretti di servizi pubblici, e loro ' sono fortemente regolamentati. "
Peacock non è stata coinvolta nel test delle acque reflue dei dormitori dell'Università dell'Arizona, ma Microbac Laboratories sta attualmente lavorando con altri college e università per testare le loro acque reflue per la conta virale SARS-CoV-2.
L'azienda sta anche lavorando con alcune città e comuni che hanno assegnato fondi per i test SARS-CoV-2. Peacock afferma che i test sulle acque reflue durante una pandemia, e non solo, possono integrare altri metodi di test per fornire a campus, aziende e comunità un quadro più ampio dei problemi futuri.
Monitoraggio delle tendenze di infezione nella comunità
Testare campioni di acque reflue per la conta virale COVID-19 è diverso dal testare una persona alla volta. Diversi modelli e algoritmi potrebbero aiutare a monitorare un numero generale di infezioni attive in un'area e i dati potrebbero aiutare a informare una comunità se i casi di infezione stanno aumentando, diminuendo o rimanendo invariati.
"Se la guardi in questo modo, sei su un pallone a 10.000 piedi, guardando la foresta, dandoti un'idea generale di cosa sta succedendo nella foresta. Ma quando stai testando singole persone, stai testando singoli alberi ", dice Peacock.
Peacock dice che SARS-CoV-2 può essere versato nelle feci di una persona prima che abbiano i sintomi.
"È una specie di presagio di ciò che potrebbe accadere per le infezioni attive", dice.
In base a questa logica, il rilevamento di particelle virali nelle acque reflue potrebbe aiutare le comunità a identificare i casi di COVID-19 prima, come è successo all'Università dell'Arizona.
Il Water and Energy Sustainable Technology Center della scuola ha testato le acque reflue delle residenze del campus durante la prima settimana di lezioni di persona. Hanno trovato la presenza di SARS-CoV-2 in un dormitorio. Quando hanno testato gli studenti e il personale in quella posizione, hanno identificato due individui positivi al virus ma senza sintomi.
Come parte della strategia "Test, Trace, Treat" del campus, tutti gli studenti dovevano sottoporsi a un test antigene negativo prima di poter entrare nelle residenze, secondo una dichiarazione dell'università.
"Qui è tutta una questione di tempismo", dice a Verywell Jagdish Khubchandani, PhD, MPH, MBBS, professore di sanità pubblica presso la New Mexico State University. "Penso che oggi, se mi metti alla prova, si spera, e molto probabilmente, di essere negativo. Ma mi lasci in pace per tre giorni. In quei pochi giorni, potrei essere andato al negozio di alimentari locale o incontrato alcune persone e sono stato infettato. "
Catturare i casi prima dei sintomi
Secondo una ricerca della Johns Hopkins Medicine, quando una persona viene testata nei primi giorni di un'infezione da COVID-19, il risultato potrebbe produrre un falso negativo.
Per lo studio, che è stato pubblicato nelAnnali di medicina interna, sono stati esaminati i dati di 1.330 campioni sottoposti a test della reazione a catena della polimerasi della trascrittasi inversa (RT-qPCR). I ricercatori hanno calcolato i tassi giornalieri di falsi negativi utilizzando i risultati del test e la data di infezione riportata o l'ora in cui sono comparsi i sintomi.
Secondo le loro stime, gli individui che sono stati testati per il virus durante i quattro giorni successivi all'infezione avevano il 67% di probabilità in più di risultare negativi e quindi ricevere un falso negativo. Il test si è rivelato più accurato otto giorni dopo l'infezione, ma anche allora il tasso di falsi positivi era del 20%.
"Anche quando vengo infettato", spiega Khubchandani ipoteticamente, "inizialmente per i primi 7-10 giorni, o anche due settimane per alcune persone, non ho sintomi, ma continuo a liberarmi del virus".
L'Università dell'Arizona ha trasferito i due studenti risultati positivi al COVID-19 dalla residenza in quarantena. Gli studenti continueranno le lezioni online fino a quando non saranno in grado di tornare in sicurezza alla vita del dormitorio e agli studi di persona.
Dopo che gli studenti sono stati messi in quarantena, il Water and Energy Sustainable Technology Center della scuola ha nuovamente testato le acque reflue del dormitorio e non ha trovato tracce del virus.
Se il virus viene disperso nei rifiuti corporei e può essere potenzialmente utilizzato per rilevare il coronavirus prima dei test COVID-19 come il tampone nasofaringeo, allora perché non più scuole e comunità testano campioni di urine e feci?
"L'analisi delle urine comporterebbe ulteriori passaggi e un onere per i test", afferma Khubchandani. Con i picchi di test e i ritardi dei laboratori arretrati già un problema, i test sui rifiuti corporei per gli individui rappresenterebbero un'ulteriore sfida.
Come testare le acque reflue per COVID-19
Peacock spiega che Microbac Laboratories ottiene un campione rappresentativo in due modi. Il primo è quello che viene chiamato un test grab, in cui viene raccolto un campione casuale. Il secondo è un test composito, in cui viene posizionato uno strumento per raccogliere le acque reflue ogni 15 o 20 minuti.
Successivamente, il pH del campione viene regolato per far aderire le particelle del virus ad altre particelle, il che aiuta il filtraggio. Quindi, gli acidi nucleici e il potenziale RNA del virus vengono estratti e viene eseguito un test RT-qPCR. Il test "cambia l'RNA nel DNA complementare", dice Peacock. "E poi quel DNA complementare viene letto dal nostro strumento".
RT-qPCR
L'RNA viene trasformato in DNA complementare, una forma sintetica di DNA ricavata da un modello di RNA Il test ha molte applicazioni, dalla genetica alla ricerca clinica.
Il test RT-qPCR è la stessa analisi utilizzata per i campioni raccolti da tamponi rinofaringei. Tuttavia, è necessaria un'altra metrica per il test delle acque reflue. Microbac esegue anche test per il virus della screziatura leggera del pepe (PMMoV).
"Questo è il tipo di virus associato all'uomo più abbondante nelle acque reflue", dice Peacock. È stato utilizzato anche per testare la qualità dell'acqua. "Puoi usare quel PMMoV per farti sapere quanti rifiuti umani sono presenti nelle acque reflue in un dato momento", dice Peacock, citando la necessità di differenziare dall'input umano e dall'input industriale. "E poi puoi usarlo per visualizzare i tuoi risultati per i tuoi numeri SARS-CoV-2."
Testare oltre i dormitori
"Aziende, industrie, fabbriche e siti di lavoro possono essere buoni posti per valutare il carico del virus", dice Khubchandani. Ad esempio, nei primi mesi della pandemia, gli impianti di confezionamento della carne sono diventati punti caldi dell'epidemia di COVID-19. Verificare la presenza del virus nelle acque reflue di uno stabilimento potrebbe aiutare a prevenire future epidemie.
Jagdish Khubchandani, PhD, MPH, MBBS
Penso che quello che devo sottolineare è che la nostra più grande sfida con il test delle acque reflue o delle persone è: come si traduce in adattamento pubblico?
- Jagdish Khubchandani, PhD, MPH, MBBSLe città potrebbero anche essere in grado di utilizzare il test per raccogliere dati da diverse sottosezioni di una comunità. "Ovunque tu abbia una stazione di sollevamento (una stazione di pompaggio) o un'area in cui l'acqua si riunisce, [sia che si tratti di un quartiere o di una scuola superiore - puoi provarlo", dice Peacock.
Detto questo, i finanziamenti e la burocrazia potrebbero ancora essere un ostacolo. "In una situazione di comunità più ampia, ci sono molte spese aggiuntive per arricchire il campione per ottenere il giusto tipo di carica virale. E molte città potrebbero non avere questo tipo di risorse ". Dice Khubchandani.
Khubchandani solleva anche un'altra importante considerazione per la raccolta dei dati. "Penso che quello che devo sottolineare è che la nostra più grande sfida con il test delle acque reflue o delle persone è: come si traduce in adattamento pubblico?"
Se una comunità scopre un elevato carico di COVID-19 attraverso i test delle acque reflue, allora dovrebbero essere adottate misure di allontanamento sociale più aggressive e test sugli individui all'interno di quella comunità.Khubchandani aggiunge che alla fine i dati sono "utili solo se c'è una valutazione in tempo reale e un'azione della comunità guidata da tale valutazione".
Che cosa significa per te
Anche se la tua comunità potrebbe non testare presto le sue acque reflue per COVID-19, la storia dell'Università dell'Arizona ricorda che il virus può diffondersi anche quando non si hanno sintomi. Continuare a prendere adeguate precauzioni di allontanamento sociale, indossare la maschera e praticare un'efficace igiene delle mani sono ancora i modi migliori per mantenere te, la tua famiglia e la tua comunità al sicuro.
