加利福尼亚州的研究人员从厕所废水中冲洗出了大量数据。科学家们首次能够在污水中检测到特定的 SARS-CoV-2 变异株，而且比它们在检测诊所中出现的时间早几周。
加州大学圣地亚哥分校 (UCSD) 的微生物学家、该研究的合著者罗伯·奈特说，废水数据追踪了“一波又一波不同的病毒”。该研究于 7 月 7 日发表在《自然》杂志上。奈特说，这项技术最终可以用于追踪新出现的变异株，并加快公共卫生响应。“当下一个毒株来袭时，我们将做好准备。”
世界各地的研究小组都使用污水监测来追踪 SARS-CoV-2，但这些方法通常只检测病毒的存在和数量。然后，这被用来估计社区中的传播量。但是，识别哪些变异株正在传播以及它们的流行程度的努力一直受到低质量数据的困扰。
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为了克服这个问题，加利福尼亚州的团队开发了一种使用纳米珠来增加可以从废水样本中测序的病毒 RNA 量的方法。以前的技术允许科学家对样本中不超过 40% 的病毒 RNA 进行测序，而纳米珠方法使研究人员能够对接近 95% 的病毒 RNA 进行测序。加利福尼亚州的团队还开发了一种名为 Freyja 的工具，用于识别每个样本中存在的变异株及其相对丰度。
污水样本
为了测试他们的方法，科学家们花了近一年的时间从圣地亚哥的一个污水处理厂收集样本，该处理厂处理来自约 230 万人的废水。数据收集始于 2021 年 2 月。他们还在 UCSD 校园内 130 多个地点的维修孔和污水管道中收集了废水，历时 10 个月。
研究人员在废水中检测到 Alpha 和 Delta 冠状病毒变异株，比通过拭子和诊所对人进行检测发现这些毒株的时间早两周。他们还在圣地亚哥首次有人检测出 Omicron 呈阳性前大约十天检测到了 Omicron，并追踪了 Omicron 的 BA.1 变异株在人群中的激增。
在 UCSD 校园，研究人员持续检测到 Alpha、Delta 和一种不太知名的变异株 Epsilon，后者主要在美国发现。合著者、加利福尼亚州拉霍亚斯克里普斯研究所的应用数学家约书亚·利维说，这令人惊讶，因为在某些周内，这些变异株几乎从临床监测中消失了。
但荷兰国家公共卫生与环境研究所在比尔托芬的传染病研究员安娜·玛丽亚·德罗达·胡斯曼说，目前尚不清楚该技术是否能有效地追踪快速传播的 Omicron BA.4 和 BA.5 变异株，因为这些变异株很难相互区分。
昆士兰大学布里斯班分校的环境科学家 Phong Thai 说，特定变异株的早期预警系统的前景可能还需要一段时间，因为在收集样本后需要将近两周的时间才能处理结果。“如果你想让一个工具真正对公共卫生有用，它必须在几天内返回结果，”Thai 说。
但奈特说，该团队已设法将样本测序时间从几周缩短到几天，这是一个“游戏规则改变者”。
本文经许可转载，并于 2022 年 7 月 8 日首次发表。