Анализ осадка сточных вод предскажет новые вспышки COVID-19

Анализ концентрации вирусной РНК в осадке сточных вод позволяет за несколько дней предсказать вспышку COVID-19 и подготовиться к ней. К такому выводу пришла команда исследователей, изучив данные из американского города Нью-Хейвен. Препринт их статьи был опубликован на сайте medRxiv.org. Авторы полагают, что такой подход намного оперативнее, чем отслеживание пандемии с помощью тестирования.

Пытаясь отследить распространение коронавируса SARS-CoV-2, власти ориентируются на результаты диагностических тестов. Однако такой подход недостаточно оперативен. Дело в том, что тестированию обычно подвергают людей, у которых уже проявились симптомы болезни, а это происходит примерно через пять дней после заражения. Все это время пациент распространяет инфекцию среди окружающих. Иными словами, существующие методики отстают от пандемии на несколько дней и не охватывают все население. Мы подробно освещали эту проблему в блоге «Просто цифры».

Команда исследователей во главе с Джорданом Печчиа (Jordan Peccia) из Йельского университета предложила новый подход, который позволит в реальном времени оценивать развитие ситуации с COVID-19. Ученые обратили внимание, что в стуле зараженных SARS-CoV-2 содержится вирусная РНК. Ее также обнаруживали в сточных водах. Это навело ученых на мысль, что с помощью анализа неочищенных вод из канализации можно предсказывать вспышки инфекции на уровне отдельных муниципалитетов.

Авторы проанализировали концентрацию коронавирусной РНК в осадке сточных вод, произведенных в городе Нью-Хейвен, штат Коннектикут, с 19 марта по 1 мая 2020 года. Для этого они ежедневно брали пробы шлама с очистных сооружений, которые обслуживают около 200000 человек. Эти данные сравнили с информацией о количестве госпитализаций и числе новых пациентов с диагнозом COVID-19, которую предоставили местные службы здравоохранения.

График, отображающий рост содержания коронавирусной РНК в осадке сточных вод, оказался почти точной копией графиков, на которых отмечалась динамика числа госпитализаций и диагностированных случаев заражения SARS-CoV-2. При этом максимальная концентрация РНК в шламе была отмечена за три дня до пика госпитализаций и за семь дней до пика выявленных случаев. Это значит, что анализ осадка сточных вод действительно может помочь заранее предсказать вспышку COVID-19 и принять соответствующие меры.

Хотя частицы РНК SARS-CoV-2 часто обнаруживались в стуле пациентов, долгое время было неясно, способен ли этот вирус поражать клетки кишечника. Подтверждение этому нашли исследователи из Китая. Они успешно инфицировали коронавирусом искусственные кишечники человека и летучей мыши.

Сергей Коленов