全球有十多个研究小组已开始分析污水中的新型冠状病毒,以此来估计社区内的感染总数,因为大多数人不会接受检测。科学家们表示,这种方法还可用于检测病毒是否会卷土重来。到目前为止,研究人员已在荷兰、美国和瑞典的污水中发现了病毒踪迹。
分析污水——即通过排水系统进入处理设施的废水——是研究人员追踪通过尿液或粪便排出的传染病(如 SARS-CoV-2)的一种方法。
荷兰尼沃海恩 KWR 水研究机构的微生物学家赫特扬·梅德马表示,一个污水处理厂可以收集超过一百万人的污水。梅德马说,监测如此大规模的污水排放,可以比检测更好地估计冠状病毒的传播范围,因为污水监测可以考虑到那些未接受检测且只有轻微症状或无症状的人。“卫生部门看到的只是冰山一角。”
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但研究人员表示,为了从污水样本中量化人群的感染规模,各研究小组需要 выяснить 到底有多少病毒 RNA 会在粪便中排出,并从污水样本中病毒 RNA 的浓度推断出人群中受感染人数。
代表澳大利亚昆士兰州环境健康科学联盟(一个为州政府提供环境健康风险建议的研究中心)的科学家们表示,研究人员还需要确保他们正在研究的是人口排泄物的代表性样本,而不仅仅是某个时间点的快照,并且他们的测试能够检测到低水平的病毒。该小组表示,重要的是,如果污水监测可行,也不应占用个人检测的资源。
印第安纳州圣母大学的环境工程师凯尔·比比表示,一些病毒监测工作因大学和实验室关闭以及进行检测的试剂(与临床使用的试剂相同,目前已供不应求)供应有限而停滞。“我们不想加剧全球短缺,”他说。
早期预警信号
荷兰国家公共卫生与环境研究所的传染病研究员安娜·玛丽亚·德罗达·胡斯曼表示,社交隔离等感染控制措施可能会抑制当前的疫情大流行,但一旦解除这些措施,病毒可能会卷土重来。常规污水监测可用作一种非侵入性的早期预警工具,以提醒社区注意新的 COVID-19 感染。该研究所此前曾监测污水,以检测诺如病毒、抗生素耐药细菌、脊髓灰质炎病毒和麻疹的爆发。
德罗达·胡斯曼的小组在荷兰通过临床检测确诊首例 COVID-19 病例仅四天后,就在蒂尔堡的史基浦机场污水中检测到了 SARS-CoV-2 的踪迹。研究人员现在计划将采样范围扩大到荷兰所有 12 个省的省会城市以及其他 12 个尚未确诊病例的地点。梅德马的小组在阿默斯福特市的社区报告感染病例之前,就在该市的污水中发现了病毒 RNA。
研究还表明,SARS-CoV-2 可以在感染后三天内出现在粪便中,这比人们出现严重到需要就医的症状(长达两周)并获得正式诊断的时间要早得多,瑞士洛桑联邦理工学院的环境病毒学家塔玛尔·科恩说。她说,追踪污水中的病毒颗粒可以为公共卫生官员在决定是否采取封锁等措施方面抢占先机。“七到十天的时间可能会使这次疫情的严重程度大相径庭。”
比比表示,尽早确定病毒在一个社区的出现可能会限制 COVID-19 造成的健康和经济损失,尤其是在明年病毒卷土重来时。
亚利桑那大学图森分校的环境微生物学家查尔斯·格尔巴表示,数十年来,污水监测一直被用于评估脊髓灰质炎疫苗接种运动的成功程度。格尔巴说,这种方法也可用于衡量社交隔离等干预措施的有效性,他已在图森市的原始污水中发现了 SARS-CoV-2 的踪迹。
本文经许可转载,最初于 2020 年 4 月 3 日首次发表。
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