COVID-19可以通过污水系统追踪吗?

咳嗽和打喷嚏通常会传播疾病,冠状病毒颗粒会排入污水中……
2020年5月1日
通过艾莉邓斯通

污水处理

污水处理厂

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咳嗽和打喷嚏通常会传播疾病,但进入污水系统的冠状病毒颗粒是否会成为COVID-19感染的另一个来源,并成为追踪疾病传播的一种有价值的方法?

导致COVID-19的病毒SARS-CoV-2会在大多数患者的粪便中传播,因此人们担心这种疾病可能会以这种方式传播1、2不过,根据世界卫生组织(世卫组织)最近的一份报告,目前还没有发生这种情况的记录。目前还不清楚在粪便中检测到的病毒是否能够感染新患者。然而,他们说,洗手等卫生措施和现有的废水处理方法可以帮助减少任何传播的可能性3.

但在粪便中发现SARS-CoV-2引发了一个有趣的问题:我们能否利用粪便中的病毒来追踪大流行?如果荷兰KWR水研究所的研究人员最近的一项研究表明,在全国各地的废水样本中都可以检测到SARS-CoV-2,那么答案似乎是“是的”4

在这项新研究中,使用一种称为RT-qPCR的技术对来自七个城市和一个机场的水处理厂的污水样本进行了SARS-CoV-2检测。与用于诊断COVID-19的咽喉拭子检测SARS-CoV-2的测试类似,这涉及使用聚合酶链反应来复制病毒遗传物质的特定部分的数百万份拷贝。在2月27日荷兰报告首例COVID-19病例前三周收集的样本中未检测到SARS-CoV-2特征。但是3月5日采集的7个样本中有6个,3月16日采集的8个样本中有6个含有病毒基因序列。到目前为止,该国已报告了1413例COVID-19病例。

随着时间的推移,记录污水中SARS-CoV-2的水平可用于监测病毒的传播,提供有用的信息,这些信息可能会在COVID-19的监测雷达下消失。直到最近,只有有非常特殊症状的患者才会被筛查,所以任何表现不同,甚至无症状的人都被忽视了。例如,研究中的一个城市没有报告COVID-19病例,但在其水处理厂采集的样本中检测到SARS-CoV-2,证明病例没有记录。这种“污水监测”可能用于在报告临床病例之前发现COVID-19在城市再次出现,这是以前用于脊髓灰质炎病毒暴发的方法。

一个缺点是很难知道这种方法有多敏感或准确,因为我们不知道荷兰COVID-19病例的真实数量。因此,从检测更广泛的国家收集数据可能是有用的——报告的病例数量被认为更准确——这样就可以进行更有效的比较。来自更多地点的补充信息也可能有助于更全面地了解污水样本中的病毒水平与人群中疾病流行的关系。

关键的是,本研究中使用的方法检测了病毒遗传信息的存在,但这不能告诉我们病毒是否以感染性形式存在。这可能是因为他们在厕所里的旅行使病毒颗粒有缺陷,不再能够引发感染。然而,如果病毒确实完好无损,尽管病毒似乎不太可能在废水的化学处理中存活,但在水处理基础设施薄弱的国家,SARS-CoV-2有可能通过废水传播。这种可能性需要紧急调查。

在我们等待这个问题的明确性的同时,似乎绝对清楚的是,污水系统中病毒的存在是科学家追踪疾病传播的有用工具,也可能是各国寻求解除封锁时重新出现的方便的早期预警。

评论

这种追踪大流行的方法可能相当准确。在犹他州立大学,我们参与了这种方法,以便在犹他州立大学校园爆发疫情之前保持领先地位。在学生出现症状和隔离宿舍之前,我们检测到了冠状病毒RNA。正因为如此,我们的实验室允许学校在病毒传播之前把那些被感染的人收容起来。我们的结果与几天后卫生部门的病例数有统计学意义的相关性。

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