Los investigadores utilizan un nuevo enfoque para detectar COVID-19 en aguas residuales



Hay muchas formas de analizar las aguas residuales municipales en busca de signos del virus que causa COVID-19, pero los científicos de Houston han determinado que la suya es la mejor hasta ahora.

Un estudio dirigido por la ingeniera ambiental Lauren Stadler de la Escuela de Ingeniería Brown de la Universidad de Rice con la ayuda del Departamento de Salud de la Ciudad de Houston y la Facultad de Medicina de Baylor comparó cinco procesos utilizados por laboratorios de todo el país para concentrar muestras y encontrar el virus en las aguas residuales de seis Plantas de Houston.

El proceso empleado en Rice y ahora Baylor, llamado “filtración electronegativa con batido de perlas”, resultó ser el más sensible a los signos del virus, así como el más rentable.

El estudio aparece en la revista Elsevier. Investigación del agua.

No existe una prueba estándar, según el estudio, pero todos los procesos, incluida la filtración electronegativa con elución, ultrafiltración, precipitación y extracción directa, son efectivos hasta cierto punto.

“El virus está extremadamente diluido en las aguas residuales, por lo que necesitamos una forma de concentrarlo”, dijo Stadler al explicar el proceso de Rice. “Primero, agregamos sal a la muestra de aguas residuales para mejorar la adsorción del virus en el filtro electronegativo. Después de la filtración, golpeamos físicamente el filtro con perlas de vidrio para liberar el virus en un lisado. Aunque este proceso podría romper el virus, solo detectamos pequeños fragmentos de su genoma de ARN para cuantificarlo “.

Establecida en la primavera de 2020, la coalición de Houston estuvo a la vanguardia de lo que se convirtió en un esfuerzo a nivel nacional para encontrar el virus SARS-CoV-2 en las aguas residuales. La técnica rápidamente demostró ser capaz de anticipar los brotes de COVID-19 y permitió a los funcionarios de salud aumentar las pruebas cuando fuera necesario.

Cuando comenzamos a probar, Baylor estaba usando un método diferente. Eso nos dio la oportunidad de hacer muchas comparaciones directas sobre qué método usar. Y eso nos llevó a querer hacer una evaluación más completa de varios métodos que otros grupos de todo el mundo utilizaban comúnmente para concentrar el SARS-CoV-2 en las aguas residuales “.

Lauren Stadler, ingeniera ambiental, Brown School of Engineering, Rice University

“No hay un método correcto, pero queríamos asegurarnos de considerar otras opciones”, dijo. “Nuestra recomendación y selección final del método se basó en encontrar un equilibrio entre sensibilidad, rendimiento y costo.

“El método que seleccionamos originalmente resultó tener el límite de detección más bajo, mientras que también era relativamente de alto rendimiento y rentable”, dijo Stadler. “Como resultado, Baylor cambió al mismo método de concentración, lo que nos dio la confianza de que realmente estábamos generando los mejores datos posibles para la ciudad”.

Los investigadores de Houston esperan que el estudio oriente a los municipios de todo el mundo que tienen, o están considerando, sus propios laboratorios de análisis de aguas residuales.

“Muchas ciudades importantes ya están haciendo esto, y ahora están surgiendo programas estatales en Michigan, Wisconsin, Carolina del Norte y algunas otras”, dijo Stadler. Señaló que los laboratorios de Houston ya están buscando mutaciones de COVID. “Estamos investigando la secuenciación de muestras de aguas residuales para poder detectar variantes altamente transmisibles que circulan en la comunidad”, dijo Stadler.

Que el estudio se haya realizado es una ventaja, considerando la carga de trabajo del laboratorio Rice de Stadler y sus contrapartes en Baylor y el Departamento de Salud de Houston. Desde que aumentaron a mediados de 2020, los laboratorios han analizado cientos de muestras a la semana de las 39 plantas de aguas residuales de la ciudad. Desde entonces, Houston ha agregado puntos de prueba en docenas de hogares de ancianos, escuelas y otros lugares críticos.

“La ciudad planea expandir el número de estaciones para obtener información a nivel de código postal y estamos trabajando con ellos para analizar esos datos”, dijo Stadler. “Algún día, podría ser una herramienta para buscar un panel de virus, no solo este”.

Fuente:

Referencia de la revista:

LaTurner, ZW, et al. (2021) Evaluación de la recuperación, el costo y el rendimiento de diferentes métodos de concentración para la epidemiología basada en aguas residuales del SARS-CoV-2. Investigación del agua. doi.org/10.1016/j.watres.2021.117043.

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