╚╦═┻̿═━╬一══━╦
The sewer trace
Wastewater (sewage) includes water from households or buildings (e. g. toilets, showers, sinks) which may contain human fecal waste, as well as water from non-household sources (such as rain and industrial use). Wastewater-based surveillance is a cost-effective, non-invasive mass testing strategy that can detect the consumption of certain chemicals or exposure to certain pathogens of a population. Wastewater from a sewershed (the community area served by a wastewater collection system) is collected as it flows into a treatment plant and then subjected to further chemical analysis.
As for the detection of viruses, wastewater testing has been used in several cases before the coronavirus pandemic. The idea itself is almost 100 years old, when, as of the 1930s, U.S. researchers recognized that the very same markers of disease that clinicians look for in stool samples could be measured in wastewater to track disease in entire populations; this was their investigation of Charleston, Detroit, Buffalo monitoring for polio in that time. // Constant monitoring may be used as an early warning, as was the case of eradication of polio in Israel in 2013. [34]
SARS-CoV-2 viral RNA (genetic material from the virus) is being shed in the stool by both symptomatic and asymptomatic people. Time is one of the most valuable modalities of infectious disease control. Wastewater testing can predict new outbreaks with a lead time of one to two weeks. [35] Highly localized wastewater surveillance provides an alternative to contact tracing, an intervention that has been difficult to implement in many countries.
A new study from UC San Diego demonstrates that wastewater surveillance can detect Covid-19 in a single infected, asymptomatic person living or working in a multi-unit dwelling such as a university campus building. Wastewater surveillance can detect a case up to 3 to 4 days before individual testing can. [36] A team of students and staff were deployed each morning to collect sewage samples from 126 collection robots set up to monitor 350 buildings. Each auto-sampler collects wastewater into a pre-labeled sample bottle. Both the auto-sampler and the sample bottle are associated with a unique barcode. The result for each sample is uniquely identified by time and place.
Sewer monitoring is implemented in several states of the world, such as Canada, the United States, and Slovakia. In the US, the CDC together with other federal agencies and states is developing a National Wastewater Surveillance System. The system is currently being piloted in 31 states, three cities, and two territories and the Department of Homeland Security and the National Institute of Standards and Technology are leading efforts to identify standards for wastewater sampling, testing, analysis, and reporting to the public health officials.’ The results are available to the public through CDC’s COVID Data Tracker. [37]
Besides USA and Canada, Slovakia also uses wastewater analysis as a supportive method to assess the dynamics of the virus spread. The Bureau for Public Health releases in hindsight a weekly overview of the data. Like in other countries, also the Slovak Technical University and the Slovak Academy of Sciences research possible micro-sensor technology usage to automate wastewater surveillance. [38]
[34] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2135110/pdf/765.pdf
[35] https://www.nature.com/articles/s41587-020-0684-z
[36] https://journals.asm.org/doi/10.1128/mSystems.00793-21
[37] https://covid.cdc.gov/covid-data-tracker/#wastewater-surveillance
Cesta splaškov
Odpadová voda zahŕňa vodu z domácností alebo budov (napr. toalety, sprchy, umývadlá), ktorá môže obsahovať ľudský fekálny odpad, ako i vodu zo zdrojov mimo domácností (ako je dážď a priemyselné využitie). Monitorovanie odpadových vôd je nákladovo efektívna, neinvazívna stratégia hromadného testovania, ktorá dokáže odhaliť spotrebu určitých chemikálií alebo vystavenie určitým patogénom populácie. Odpadová voda z kanalizácie (oblasť obce obsluhovaná zberným systémom odpadových vôd) sa zhromažďuje, keď dorazí do čistiarne odpadových vôd a následne sa podrobuje ďalšej chemickej analýze.
Čo sa týka detekcie vírusov, testovanie odpadových vôd bolo pred pandémiou koronavírusu použité vo viacerých prípadoch. Samotná myšlienka je stará takmer 100 rokov: V 30-tych rokoch minulého storočia americkí výskumníci zistili, že tie isté markery chorôb, ktoré lekári hľadajú vo vzorkách stolice, možno merať v odpadovej vode na sledovanie chorôb v celej populácii, a tak spustili monitorovanie detskej obrny v Charlestone, Detroite, Buffale. Neustále monitorovanie možno použiť ako včasné varovanie, ako napríklad v prípade eradikácie detskej obrny v Izraeli v roku 2013. [34]
Vírusová RNA SARS-CoV-2 (genetický materiál vírusu) sa vylučuje stolicou u symptomatických aj asymptomatických ľudí. Čas je jedným z najcennejších spôsobov kontroly infekčných chorôb. Testovanie odpadových vôd môže predpovedať nové ohniská s dodacou dobou jeden až dva týždne. [35] Vysoko lokalizované sledovanie odpadových vôd poskytuje alternatívu k sledovaniu kontaktov, čo je zásah, ktorý sa v mnohých krajinách len ťažko realizuje.
Nová štúdia z UC San Diego ukazuje, že dohľad nad odpadovými vodami dokáže odhaliť Covid-19 u jedinej infikovanej, asymptomatickej osoby, ktorá žije alebo pracuje v byte s viacerými jednotkami, ako je napríklad budova univerzitného kampusu. Sledovanie odpadových vôd môže odhaliť prípad až 3 až 4 dni pred individuálnym testovaním. [36] Každé ráno bol nasadený tím študentov a zamestnancov na odber vzoriek odpadových vôd zo 126 zberných robotov, ktoré boli nastavené na monitorovanie 350 budov. Každý automatický vzorkovač zbiera odpadovú vodu do vopred označenej vzorkovnice. Automatický vzorkovač aj fľaša na vzorky sú spojené s jedinečným čiarovým kódom. Výsledok pre každú vzorku je jednoznačne identifikovaný časom a miestom.
Monitoring kanalizácie je implementovaný vo viacerých štátoch sveta, ako je Kanada, Spojené štáty americké a Slovensko. V USA CDC spolu s ďalšími federálnymi agentúrami a štátmi vyvíja národný systém dohľadu nad odpadovými vodami. Systém sa v súčasnosti testuje v 31 štátoch, troch mestách a dvoch územiach. Department of Homeland Security a National Institute of Standards and Technology sú lídrami v úsilí identifikovať štandardy pre odber vzoriek odpadových vôd, ich testovanie, analýzu a podávanie správ autoritám verejného zdravia.“ Výsledky sú dostupné verejnosti prostredníctvom CDC COVID Data Tracker. [37]
Analýzu odpadových vôd ako podpornú metódu na hodnotenie dynamiky šírenia vírusu využíva okrem USA a Kanady aj Slovensko. Úrad pre verejné zdravie s odstupom času vydáva týždenný prehľad údajov. Podobne ako v iných krajinách, aj Slovenská technická univerzita a Slovenská akadémia vied skúmajú možné využitie mikrosenzorovej technológie na automatizáciu sledovania odpadových vôd. [38]
