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COVID-19, prova di massa e l'utilità di epidemiologia dell'acqua di scarico

Fin qui, la malattia 2019 (COVID-19) di coronavirus, causata dal coronavirus 2 (SARS-CoV-2) di sindrome respiratorio acuto severo, è stata responsabile di oltre 170 milione infezioni ed oltre 3,54 milione morti. I diversi metodi di sorveglianza sono impiegati per valutare il disgaggio del carico di malattia e dell'esposizione della popolazione; questi comprendono la prova della comunità, il tracciato del contatto ed il video della morbosità e dei tassi di mortalità.

Corrente, all'l'epidemiologia basata a acqua di scarico (WBE) sta esploranda come un nuovo strumento per tenere la carreggiata la diffusione di COVID-19. Sia le persone sintomatiche che asintomatiche sono riferite per spargere il RNA virale in loro feci e molti studi riferiscono la rilevazione virale in acque luride ed acque di scarico attraverso il mondo.

In uno studio recente, rilasciato come pubblicazione preliminare sul " server " del medRxiv*, i ricercatori hanno sviluppato una metodologia per individuare il RNA SARS-CoV-2 in acqua di scarico con il potenziale per l'individuazione dell'associazione fra il caricamento del RNA SARS-CoV-2 dell'impianto di trattamento delle acque reflue (WWTP) ed i casi virali affluenti COVID-19 nella comunità. Questo studio indica che ad un'epidemiologia basata a acqua di scarico del disgaggio nazionale può svolgere un ruolo nella sorveglianza COVID-19.

I ricercatori hanno dimostrato che la concentrazione ed il caricamento virale quotidiano del RNA SARS-CoV-2 dall'acqua di scarico sono associati con i casi COVID-19. Ciò può essere usata per predire il numero dei casi individuati nel bacino di raccolta di WWTP. “Una chiara relazione significativa è osservata statisticamente fra queste due variabili sopra le soglie sito-specifiche di caso,„ i ricercatori celebri.

Sebbene risultare efficace come strumento di sorveglianza, capente l'impatto della dinamica di spargimento virale in feci, la persistenza virale nelle portate dell'acqua di scarico e dell'acqua di scarico su rilevazione virale rimanga sfide serie,„ scrive il gruppo.

Hanno sviluppato ad una metodologia basata a filtrazione per concentrare il SARS-CoV-2 dall'affluente di WWTP. Poi successivamente hanno individuato e quantificato il caricamento virale ottimizzando il RT-qPCR (reazione a catena della trascrizione-polimerasi inversa quantitativa).

Questa metodologia, adottata dall'agenzia scozzese di protezione dell'ambiente (SEPA), ha riflesso 28 WWTPs attraverso la Scozia, servente 50% della popolazione, circa 2,66 milione di persone. Compreso le grandi conurbazioni come pure le comunità rurali e remote a bassa densità dell'isola, questi siti coprono l'affluente rurale ed urbano dell'acqua di scarico nello studio.

Attualmente, la prova dell'acqua di scarico è stata espanta per coprire 75% della popolazione, di campionatura della sotto-raccolta che è usando per mettere a fuoco la prova dell'impulso, i ricercatori informati.

Per ogni bacino di raccolta di WWTP, i ricercatori egualmente hanno raccolto i dati sui casi COVID-19 e sulle morti. Nello studio, questo è presentato come relazioni spaziali e temporali quantificate fra RNA SARS-CoV-2 in acqua di scarico ed i casi COVID-19, la resistenza di cui era forte nel più grande WWTPs.

Significativamente, lo studio ha riferito che la soglia identificata per rilevazione è tipicamente sotto 25 casi, mentre per un certo più piccolo WWTPs, un singolo caso individuato della comunità era sufficiente per dare un risultato positivo dell'acqua di scarico.

Sui limiti di rilevazione a basso livello, i ricercatori hanno detto, “la sorveglianza dell'acqua di scarico possono essere particolarmente apprezzati per le aree che raggiungono la prevalenza bassa ed è quindi adatti come sistema di allarme in modo logistico sostenibile e redditizio, rendenti una strategia mirata a di prova della comunità possibile.„

D'importanza, dimostriamo come WBE può essere adottato attraverso un intervallo delle raccolte, dalle aree urbane densamente popolate (Edimburgo e Glasgow) alle più piccole città, dalle zone rurali e dalle isole.„

È conosciuto che i pazienti COVID-19 spargono il RNA SARS-CoV-2, con lo spargimento prolungato osservato i fino a 33 giorni dopo l'inizio iniziale dei sintomi o delle ospedalizzazioni. È trovato anche dopo il ripristino completo. In questo studio, i ricercatori egualmente hanno stimato il livello di spargimento virale in feci e come questo varia col passare del tempo.

Hanno osservato che relativamente un corto periodo sopra cui ha infettato le persone contribuiscono sostanzialmente al segnale dell'acqua di scarico. Discutendo la sensibilità, i vari fattori e le correlazioni che pregiudicano il loro studio, i ricercatori hanno presentato un nuovo modello per calcolare il caricamento virale affluente quotidiano del RNA di WWTP SARS-CoV-2 facendo uso delle portate affluenti quotidiane.

Questo studio conferma l'esistenza di forte e relazione misurabile e statisticamente significativa fra il caricamento virale quotidiano del RNA di SARS-CoV-2 WWTP ed il numero dei casi individuati COVID-19 nella raccolta precedente del campione dell'acqua di scarico di settimana.

All'l'epidemiologia basata a acqua di scarico (WBE) e la rilevazione variabile SARS-CoV-2, la valutazione della vaccinazione sulla trasmissione della comunità e la sorveglianza per altre malattie infettive rappresentano le applicazioni future di promessa. Questo studio dimostra l'inizio rapido, lo sviluppo, convalida e l'operazionismo di un programma nazionale di COVID-19 WBE per fornire la sorveglianza altamente redditizia della comunità durante la pandemia, i ricercatori conclude.

Avviso *Important

il medRxiv pubblica i rapporti scientifici preliminari che pari-non sono esaminati e, pertanto, non dovrebbero essere considerati conclusivi, guida la pratica clinica/comportamento correlato con la salute, o trattato come informazioni stabilite.

Journal reference:
  • Stephen F. Fitzgerald, Gianluigi Rossi, Alison S. Low, Sean P. McAteer, Brian O’Keefe, David Findlay, Graeme J. Cameron, Peter Pollard, Peter T. R. Singleton, George Ponton, Andrew C. Singer, Kata Farkas, Davey Jones, David W Graham, Marcos Quintela-Baluja, Christine Tait-Burkard, David L. Gally, Rowland Kao, Alexander Corbishley. COVID-19 mass testing: harnessing the power of wastewater epidemiology. medRxiv preprint server. 2021.05.24.21257703; doi: https://doi.org/10.1101/2021.05.24.21257703, https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.05.24.21257703v1  
Dr. Ramya Dwivedi

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Dr. Ramya Dwivedi

Ramya has a Ph.D. in Biotechnology from the National Chemical Laboratories (CSIR-NCL), in Pune. Her work consisted of functionalizing nanoparticles with different molecules of biological interest, studying the reaction system and establishing useful applications.

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