Впечатляющие возможности «канализационной эпидемиологии»
Идея эпидемиологического мониторинга посредством микробиологического анализа канализационных вод не нова. Применительно к вирусам этот подход применялся для отслеживания эпидемической опасности вирусов полиомиелита. Но до масштабной практической реализации эти исследования были далеки. Пандемия COVID-19 дала толчок стремительному развитию различных биомедицинских областей. Одной из них, несомненно, является «канализационная эпидемиология» SARS-CoV-2. Признаюсь, поначалу, в отношении этого направления, я был настроен весьма скептически. Уж слишком агрессивна среда канализационных вод для РНК SARS-CoV-2, которую необходимо из них «выловить». Причём, в таком виде, чтобы эту РНК можно было, как минимум, достоверно идентифицировать, а как максимум, «замерить» её количество. Это чрезвычайно сложная задача, которая в краткосрочной перспективе мне казалась невыполнимой. Мой скепсис ещё более усилился когда появилось наделавшее много шума сообщение об обнаружении в Барселоне РНК SARS-CoV-2 в канализационных образцах, взятых задолго до начала эпидемии COVID-19 в Ухане (об этом пост: https://prof-afv.livejournal.com/27336.html ). В последующем это «открытие» никем не было подтверждено и сейчас уже прочно забыто. Но в широком контексте (оценка возможностей «молекулярной» канализационной эпидемиологии) я оказался не прав. То, что выглядело как научная фантастика, стало реальностью.
На днях на сайте Nature опубликован препринт статьи (она уже принята к печати) большого коллектива авторов, преимущественно из Калифорнийского Университета в Сан Диего (линк здесь: https://www.nature.com/articles/s41586-022-05049-6 ). В этой работе показано, что РНК SARS-CoV-2 в канализационных водах можно надежно идентифицировать и определить её концентрацию. Отчасти это было возможно и раньше, но авторы значительно усовершенствовали соответствующие технологии. Более того, продемонстрировано, что с помощь секвенирования и биоинформатического инструмента Freyja, разработанного авторами (он в открытом доступе), в таких образцах могут быть надёжно идентифицированы и количественно определены варианты и подварианты SARS-CoV-2. Причем, даже тогда, когда они присутствуют одновременно и в разных пропорциях. Наконец, и, возможно, это главной результат -установлено, что «сигнал опасности» (приближение нового пика эпидемии, появление нового варианта вируса) «канализационная эпидемиология» даёт раньше (в среднем на 2 недели), чем эпиднадзор, базирующийся на результатах исследования традиционных образцов (мазки из носа/носоглотки).
Впечатляет и то, как технически был реализован забор материалов. Это делалось в автоматическом режиме роботизированными станциями в кампусе университета. Собирались образцы канализационных вод, выходящих из индивидуальных зданий кампуса (всего отслеживалось 360 зданий). Мониторилась также очистная станция, обслуживающая территорию, на которой проживает около 2,3 миллиона человек.
Работа исключительно важная, открывающая перспективы, выходящие за рамки COVID-19.
Проф_АФВ