Un pilot de gestionare a apelor uzate aeronave demonstrează cum aeroporturile pot urmări patogenii transfrontalieri
Un studiu bilateral între SUA și Regatul Unit sugerează că apele uzate din avioane ar putea ajuta la urmărirea mișcării patogenilor în cadrul călătoriilor internaționale, însă o acoperire mai extinsă a aeroporturilor și standardizarea testelor rămân esențiale.
Într-o cercetare recentă publicată online ca un „Articol în presă” în revista Scientific Reports, oamenii de știință au evaluat fezabilitatea monitorizării apelor uzate din avioane la două aeroporturi internaționale conectate din Regatul Unit și Statele Unite.
Epidemiologia bazată pe ape uzate s-a dovedit valoroasă pentru monitorizarea patogenilor în timpul pandemiei de coronavirus. Călătoriile internaționale cu avionul pot duce la o răspândire rapidă a patogenilor. Prin urmare, supravegherea în hub-uri de transport ar putea servi ca un instrument de avertizare timpurie. Prelevarea de probe de apă uzată din avioane permite detectarea materialului genetic al patogenilor fără a implica călătorii sau a perturba operațiunile aeroportuare.
Diverse țări au implementat supravegherea patogenilor în apele uzate din avioane în timpul pandemiei pentru a identifica și urmări variantele emergente ale coronavirusului sever acut 2 (SARS-CoV-2). Statele Unite au operat, începând din 2021, o supraveghere bazată pe călători, colectând probe nazale de la călători și probe de apă uzată din avioane pentru a monitoriza importul variantelor și patogenilor.
De asemenea, Regatul Unit a implementat supravegherea SARS-CoV-2 în apele uzate în timpul pandemiei. Acest program a inclus și un studiu pilot la aeroporturile din Regatul Unit care a evaluat utilizarea apelor uzate din puțuri umede, avioane, camioane de vid și canalizări terminale. Studiul a subliniat complexitatea și utilitatea supravegherii patogenilor în acest context.
În prezentul studiu, cercetătorii au evaluat fezabilitatea supravegherii apelor uzate din avioane la aeroporturile internaționale din SUA și Regatul Unit. Probele de apă uzată au fost colectate de la zboruri operate de două companii aeriene pe o rută transatlantică comună între cele două țări. O probă a fost colectată per zbor din rezervoarele de deșeuri ale toaletelor, în timpul serviciului post-arival. Zborurile cu origine din Regatul Unit au fost analizate la aeroportul din SUA între 27 martie 2024 și 16 ianuarie 2025.
Zborurile cu origine din SUA au fost analizate la aeroportul din Regatul Unit între 22 iulie 2024 și 15 ianuarie 2025. Testarea patogenilor a fost realizată folosind reacția de polimerizare în lanț digitală (dPCR) și reacția de polimerizare în lanț cantitativă (qPCR) în SUA, respectiv în Regatul Unit. În cazul qPCR, probele cu orice amplificare au fost considerate pozitive. Pentru dPCR, probele cu cel puțin o partiție pozitivă au fost considerate pozitive. Toate probele pozitive pentru SARS-CoV-2 au fost trimise pentru secvențierea întregului genom, recuperarea genomului depinzând de concentrația virală și acoperirea secvențierii.
Studiul a colectat 308 probe de apă uzată de la zboruri cu origine din Regatul Unit și 116 de la zboruri cu origine din SUA. În total, 317 probe au fost pozitive pentru cel puțin unul dintre patogenii respiratori țintiți: SARS-CoV-2, virusul gripal A, virusul sincițial respirator sau virusul gripal B. Între timp, 303 au fost pozitive pentru cel puțin un patogen enteric țintit, adenovirus, norovirus GI sau norovirus GII. Au existat diferențe în proporțiile de detecție a patogenilor între zborurile cu origine din SUA și Regatul Unit, deși comparațiile directe au fost limitate de diferențele în metodele de laborator, sensibilitatea testelor și pragurile de pozitivitate.
Norovirus GII a avut cea mai mare proporție de detecție pe zborurile cu origine din Regatul Unit, aproximativ 80%, urmat de SARS-CoV-2 și norovirus GI. Zborurile cu origine din SUA au avut rate de detecție mai scăzute, deși aceste diferențe pot reflecta parțial diferențele în metodele analitice. Este demn de menționat că detecția virusului gripal A a fost mai frecventă pe zborurile cu origine din ambele țări la sfârșitul anului 2024, conform sezonalității. Rezultatele dPCR pentru SARS-CoV-2 au fost evaluate conform unui prag standard, cel puțin o partiție pozitivă, și unui prag mai stringent, cel puțin trei partiții pozitive.
Pentru probele pozitive conform pragului standard, dar negative conform pragului stringent, majoritatea (81%) au produs date de secvențiere ce acoperă cel puțin 25% din genomul SARS-CoV-2 la o adâncime minimă de 10 ori. Este important de menționat că nu au fost recuperate secvențe SARS-CoV-2 din cele 64 de probe secvențiate care au fost negative conform ambelor praguri. Cercetătorii au observat modele similare în frecvențele liniilor SARS-CoV-2 în ambele direcții, cu KP.3.1.1 fiind cea mai comună.
Cu toate acestea, zborurile cu origine din Regatul Unit au arătat o diversitate mai mare a liniilor SARS-CoV-2, inclusiv LB.1 și JN.1.18, care nu au fost detectate pe zborurile cu origine din SUA, deși acoperirea inegală a secvențierii și perioadele de eșantionare pot fi contribuții la această diferență. Este demn de menționat că SARS-CoV-2 XEC, desemnat ca variantă sub monitorizare pe 24 septembrie 2024, a fost detectat cu patru săptămâni mai devreme pe zborurile cu origine din Regatul Unit (de la 17 septembrie 2024) decât pe zborurile cu origine din SUA (de la 14 octombrie 2024).
În concluzie, studiul oferă dovezi de concept că apele uzate din avioane pot fi colectate și analizate pentru a îmbunătăți supravegherea patogenilor. Cu toate acestea, autorii au subliniat că pilotul a implicat doar două aeroporturi conectate și două companii aeriene, utilizând metode de laborator diferite, lipsind probele de teren și neputând estima prevalența infecției în rândul tuturor pasagerilor, deoarece apele uzate din avioane reflectă doar utilizatorii toaletelor care elimină material genetic detectabil. Inhibarea testului și deșeurile reziduale din rezervoare nu au fost complet evaluate. Recuperarea liniilor SARS-CoV-2 Omicron, LB.1 și JN.1.18, precum și detectarea timpurie a variantei SARS-CoV-2 XEC subliniază că prelevarea apelor uzate din aviație poate ajuta la capturarea mișcărilor timpurii ale liniilor. Deși primul caz clinic de SARS-CoV-2 XEC în SUA a fost înregistrat în iulie 2024, datele din comunitate și apele uzate din avioane au indicat că o transmitere mai substanțială în SUA a fost întârziată până la mijlocul lunii octombrie, evidențiind sensibilitatea temporală a prelevării apelor uzate din avioane. În general, extinderea supravegherii apelor uzate din avioane prin acoperirea unor aeroporturi suplimentare, armonizarea testelor și facilitarea schimbului de date multilaterale ar putea îmbunătăți capacitățile de avertizare timpurie.
