Cartografierea genetică a apelor uzate stabilește un nou standard pentru supravegherea patogenilor
Urmărirea diversității genetice a SARS-CoV-2 în apele uzate, în locul măsurării doar a abundenței virale, îmbunătățește semnificativ capacitatea de a monitoriza și prezice focarele de COVID-19, conform cercetărilor. Studiul sugerează că această abordare nouă în supravegherea patogenilor din apele uzate ar putea servi drept un instrument predictiv puternic pentru sănătatea publică, oferind informații mai precise și mai timpurii despre valurile emergente de infecție.
Monitorizarea patogenilor în apele uzate a devenit un instrument valoros pentru sănătatea publică în urma pandemiei de COVID-19, oferind o modalitate rapidă, eficientă din punct de vedere al costurilor și potențial mai puțin părtinitoare de a urmări bolile infecțioase la scară largă. Deoarece apele uzate colectează material biologic de la întreaga populație, un singur eșantion poate oferi o imagine de ansamblu a dinamicii infecției la nivel comunitar. Totuși, metodele standard utilizate pentru a estima prevalența bolii, care se bazează pe măsurarea cantității de material genetic viral recuperat dintr-un anumit volum de apă uzată, se confruntă cu diverse limitări.
Anumite măsurători nu pot fi comparate semnificativ între diferite patogeni sau contexte, în timp ce altele sunt ușor distorsionate de factori de mediu, cum ar fi precipitațiile. Conform lui Dustin Hill și colegilor săi, analiza diversității genetice a patogenilor prin secvențierea întregului genom are potențialul de a depăși mai multe dintre limitările metodelor tradiționale de supraveghere a apelor uzate. Aceștia susțin că schimbările în diversitatea genetică virală în sine ar putea servi ca un indicator semnificativ al modificărilor în răspândirea bolii într-o populație.
Hill et al. introduc și validează o metodă pentru estimarea prevalenței SARS-CoV-2 prin analiza diversității genetice a virusului în apele uzate. Pentru a evalua această idee, au aplicat retroactiv și au analizat diversitatea genetică a SARS-CoV-2 din 12.290 de eșantioane de apă uzată colectate între 2023 și 2025 din întregul stat New York.
Rezultatele au arătat că diversitatea genetică dintr-o regiune specifică a proteinei spike a virusului – regiunea S1 NTD – a urmărit îndeaproape tendințele reale de infecție COVID-19 și, în multe cazuri, a corelat mai puternic cu activitatea bolii decât metricile tradiționale ale apelor uzate. Mai mult, analizele statistice ale autorilor au relevat că modelele de diversitate în apele uzate au precedat constant creșterile în spitalizările legate de COVID cu una până la două săptămâni, sugerând semnale timpurii robuste de avertizare a unei răspândiri mai severe a bolii.
„Utilizarea supravegherii apelor uzate ca instrument principal pentru monitorizarea sănătății populației este încă un domeniu în dezvoltare”, scriu Justin Lessle și Ariel Christensen într-o perspectivă conexă. „Cu toate acestea, [această abordare] are potențialul de a revoluționa cercetarea bolilor infecțioase și practica sănătății publice. Abordările de secvențiere virală, cum ar fi cea propusă de Hill et al., vor fi un component important al acestui succes.”
