COVID-19线索在一个社区的污水:4问题回答看废水对冠状病毒
世界各地的研究人员正在测试的废水SARS-CoV-2病毒,希望一切的下水道可以作为一个早期预警系统COVID-19感染社区。
环境工程师凯尔·毕比协调是由美国国家科学基金会赞助的一个全国性的研究网络,旨在帮助科学家池他们的工作在这一领域。在这里,他解释了sewage-virus连接以及研究人员希望最终将原始测量数据转化为有用的公共卫生信息。
如何监控污水细菌?
这个想法引起了很多的关注最近,但它不是新的。科学家们一直在寻找病原体的污水至少从1940年代,尤其是对脊髓灰质炎病毒。
整体的概念很简单。感染者排出病原体,就冲进了马桶或冲进下水道。病原体或片段的基因然后穿过一个社区的污水处理系统处理工厂,小心抽样可以检测它的存在。
大约有三分之二的人感染了SARS-CoV-2排泄粪便的冠状病毒。的废水处理设施可以监视病毒的RNA分子工具的使用。
没有真正的标准,但大多数方法涉及到集中废水样本在某种程度上使它更有可能的是,你可以发现任何RNA。我们不是寻找一个整体,完整的基因组,但是一个小的单个SARS-CoV-2基因序列。
RNA片段,我们测量太小了,身体直接捕获。所以我们使用其他技巧问题,通常我们所说的静电interaction-getting RNA坚持一个过滤器,或使用其他化学物质让它聚集。
然后我们量化多少病毒RNA的样本。
重要的是要认识到,我们不能直接从测量废水中的什么推断在社区中有多少人冠状病毒——至少目前还没有。
冠状病毒的存在告诉你什么?
我们可以有三个相关的目标,当我们寻找废水中的病毒RNA。首先是直接监测。本质上是病毒,是或不是。可能有限制小型社区内最被看好,学校,宿舍,监狱,长期护理设施等等。这需要采样直接从下水道设施。例如,亚利桑那大学发现的无症状感染学生通过测试废水从校园住房。
下一个潜在的应用程序可以监视趋势。病毒的浓度明显增加?这可能表明,在社区内感染也在增加。
第三个申请——这项申请我们可能—直接应用我们离得最远的测量来估计在社区感染者的数量。
有很多的不确定性与这种病毒感染个体分泌多少,多久他们排泄于报告似乎表明,它发生了很大变化。你可以有一个人患COVID-19排泄每克粪便100份的冠状病毒基因组。另一个人可能是每克粪便排泄1亿册,有很大的不同。
整体视觉是废水监测可以通知所有的公共卫生干预和疾病监测项目。它可以补充临床监测,这常常落后于真正的疾病在社区水平。
废水本身是一个污染风险吗?
废水监测通常被用来发现病原体通过粪口传播的路不呼吸路线显然负责SARS-CoV-2感染。有争论冠状病毒是否可以通过水传播。我想说这是合理的,尽管它当然不是一个占主导地位的传播路线和它尚未被证实。
虽然有一些报告传染性病毒在粪便排泄,巨大的多数人似乎灭活一旦它离开病人的身体。所以我真的不认为冠状病毒在废水应该为公众是一个重要的问题。
这可能是一个更大的担忧废水工人。但共识是,标准的个人防护设备来处理废水对控制冠状病毒来说是足够的。Remember-outside大流行,废水可以包含其他传染性病原体。
但是想象一下在海滩游泳的下游处理工厂。你真的不需要担心任何的拆分病毒基因组的水。关心的是传染性病毒,我们还没有看到任何传染性病毒使它到一个污水处理厂,更通过废水处理和消毒过程。
需要解决的挑战是什么?
这是一种误解,认为该技术是准备好了的架子上。还有很多悬而未决的科学如何把它做好。
也不认为这是对测试COVID-19社区的每一个人。有各种各样的问题检测极限,得到复合样本抓住废水从一整天,当然只是很多生病的人可能不是排泄病毒RNA检测。消极的废水的结果实际上并不意味着零的人在该地区有冠状病毒。废水监测是巧妙地不同于临床诊断工具。
我担心一个城市的卫生越来越从合同实验室废水数据突然思考一切是安全的,冠状病毒病例较低的区域,否则overextrapolating情况下高。它不像我们无法以这种方式使用这个工具的能力很快。我们就没有今天。
我和我的同事们正在努力帮助建立一个框架来翻译这些信息为社区可用的格式,所以城市可以使用废水监测来帮助做出艰难的决策,影响人们的生活和经济发展。我们也有项目看这种传染性病毒的持久性废水。
