COVID-19, pruebas masivas y la utilidad de la epidemiología de las aguas residuales


Hasta la fecha, la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19), causada por el síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2), ha sido responsable de más de 170 millones de infecciones y más de 3,54 millones de muertes. Se emplean diversos métodos de vigilancia para evaluar la magnitud de la carga de morbilidad y la exposición de la población; estos incluyen pruebas en la comunidad, rastreo de contactos y monitoreo de las tasas de morbilidad y mortalidad.

Actualmente, la epidemiología basada en aguas residuales (WBE) se está explorando como una nueva herramienta para rastrear la propagación de COVID-19. Se informa que tanto los individuos sintomáticos como los asintomáticos arrojan ARN viral en sus heces, y muchos estudios informan la detección de virus en aguas residuales y aguas residuales en todo el mundo.

Estudio: pruebas masivas de COVID-19: aprovechando el poder de la epidemiología de las aguas residuales.  Haber de imagen: M-Production / Shutterstock

En un estudio reciente, publicado como preimpresión en el medRxiv* servidor, los investigadores desarrollaron una metodología para detectar ARN del SARS-CoV-2 en aguas residuales con el potencial de encontrar una asociación entre la carga de ARN viral del influente SARS-CoV-2 de la planta de tratamiento de aguas residuales (PTAR) y los casos de COVID-19 en la comunidad. Este estudio indica que una epidemiología basada en aguas residuales a escala nacional puede desempeñar un papel en la vigilancia de COVID-19.

Los investigadores demostraron que la concentración y la carga diaria de ARN viral del SARS-CoV-2 de las aguas residuales están asociadas con los casos de COVID-19. Esto se puede utilizar para predecir el número de casos detectados en la zona de captación de la EDAR. “Se observa una relación clara y estadísticamente significativa entre estas dos variables por encima de los umbrales de casos específicos del sitio”, anotaron los investigadores.

Aunque ha demostrado ser eficaz como herramienta de vigilancia, comprender el impacto de la dinámica de la excreción viral en las heces, la persistencia viral en las aguas residuales y las tasas de flujo de las aguas residuales en la detección de virus sigue siendo un desafío importante ”. escribe el equipo.

Desarrollaron una metodología basada en filtración para concentrar el SARS-CoV-2 del afluente de la PTAR. Luego, posteriormente detectaron y cuantificaron la carga viral optimizando RT-qPCR (reacción cuantitativa en cadena de la polimerasa con transcripción inversa).

Esta metodología, adoptada por la Agencia de Protección Ambiental de Escocia (SEPA), monitoreó 28 plantas de tratamiento de aguas residuales en Escocia, que atienden al 50% de la población, aproximadamente 2,66 millones de personas. Incluyendo grandes conurbaciones, así como comunidades de islas remotas y rurales de baja densidad, estos sitios cubren las aguas residuales rurales y urbanas influyentes en el estudio.

En la actualidad, las pruebas de aguas residuales se han ampliado para cubrir el 75% de la población, y el muestreo de subcuencas se utiliza para enfocar las pruebas de sobretensión, informaron los investigadores.

Para cada área de captación de EDAR, los investigadores también recopilaron datos sobre casos y muertes por COVID-19. En el estudio, esto se presenta como relaciones espaciales y temporales cuantificadas entre el ARN del SARS-CoV-2 en las aguas residuales y los casos de COVID-19, cuya fuerza fue fuerte en las EDAR más grandes.

De manera significativa, el estudio informó que el umbral de detección identificado es típicamente menor de 25 casos, mientras que para algunas EDAR más pequeñas, un solo caso comunitario detectado fue suficiente para producir un resultado positivo de aguas residuales.

Sobre los límites de detección de bajo nivel, los investigadores dijeron: “La vigilancia de las aguas residuales puede ser particularmente valiosa para las áreas que alcanzan una baja prevalencia y, por lo tanto, es adecuada como un sistema de alerta temprana logísticamente sostenible y rentable, lo que hace viable una estrategia de prueba comunitaria dirigida”.

Es importante destacar que demostramos cómo se puede adoptar WBE en una variedad de cuencas de captación, desde áreas urbanas densamente pobladas (Edimburgo y Glasgow) hasta ciudades más pequeñas, áreas rurales e islas ”.

Se sabe que los pacientes con COVID-19 excretan ARN del SARS-CoV-2, observándose una excreción prolongada hasta 33 días después del inicio inicial de los síntomas u hospitalizaciones. Se encuentra incluso después de una recuperación completa. En este estudio, los investigadores también estimaron el nivel de diseminación viral en las heces y cómo varía con el tiempo.

Observaron un período relativamente corto durante el cual los individuos infectados contribuyen sustancialmente a la señal de las aguas residuales. Al discutir la sensibilidad, varios factores y correlaciones que afectan su estudio, los investigadores presentaron un nuevo modelo para calcular la carga diaria de ARN viral del influente SARS-CoV-2 de la EDAR utilizando las tasas de flujo del influente diario.

Este estudio confirma la existencia de una relación fuerte, medible y estadísticamente significativa entre la carga diaria de ARN viral de la EDAR del SARS-CoV-2 y el número de casos de COVID-19 detectados en la semana anterior a la recolección de muestras de aguas residuales.

La epidemiología basada en aguas residuales (WBE) y la detección de variantes del SARS-CoV-2, la evaluación de la vacunación en la transmisión comunitaria y la vigilancia de otras enfermedades infecciosas representan aplicaciones futuras prometedoras. Este estudio demuestra el rápido inicio, desarrollo, validación y puesta en funcionamiento de un programa nacional de COVID-19 WBE para proporcionar una vigilancia comunitaria altamente rentable durante la pandemia, concluyen los investigadores.

*Noticia importante

medRxiv publica informes científicos preliminares que no son revisados ​​por pares y, por lo tanto, no deben considerarse concluyentes, guiar la práctica clínica / comportamiento relacionado con la salud o tratarse como información establecida.

Referencia de la revista:

  • Stephen F. Fitzgerald, Gianluigi Rossi, Alison S. Low, Sean P. McAteer, Brian O’Keefe, David Findlay, Graeme J. Cameron, Peter Pollard, Peter TR Singleton, George Ponton, Andrew C. Singer, Kata Farkas, Davey Jones, David W Graham, Marcos Quintela-Baluja, Christine Tait-Burkard, David L. Gally, Rowland Kao, Alexander Corbishley. Pruebas masivas de COVID-19: aprovechando el poder de la epidemiología de las aguas residuales. medRxiv servidor de preimpresión. 2021.05.24.21257703; doi: https://doi.org/10.1101/2021.05.24.21257703, https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.05.24.21257703v1

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