Merjenje prisotnosti SARS-CoV-2 v odpadni vodi slovenskih čistilnih naprav je lahko učinkovito orodje za spremljanje epidemije

Ljubljana, 19. 11. 2020 –  ker so študije pokazale, da se novi koronavirus sprošča v blato okuženih ljudi in preko kanalizacije zaide v odpadno vodo, so raziskovalke in raziskovalci Nacionalnega inštituta za biologijo vse od konca marca razvijali metode ter analizirali vzorce odpadne vode na prisotnost SARS-CoV-2. V septembru so pričeli s pilotnim monitoringom na sedmih čistilnih napravah in ugotovili, da je bil trend naraščanja viden že v začetku oktobra. Pokazalo se je, da gre za orodje, ki bi lahko napovedalo naslednji val epidemije. Metodo je možno uporabiti za spremljanje poteka epidemije, učinkovitosti ukrepov in analizo prisotnosti SARS-CoV-2 v posameznih objektih kot so domovi za starejše, bolnice, šole in podjetja. Prednost metode je, da lahko zazna spremembe v okuženosti pred drugimi metodami. Na podlagi rezultatov pilotnega monitoringa bomo predlagali uvedbo projekta za vzpostavitev monitoringa na SARS-CoV-2 v odpadnih vodah.

Trenutno spremljajo trende koncentracije virusa na čistilnih napravah v Ljubljani, Domžalah-Kamniku, Kranju, Kopru, Rogaški Slatini, Velenju-Šoštanju, Celju in Mariboru, ki skupaj pokrivajo več kot pol milijona prebivalcev Slovenije. Rezultati pridobljeni z uporabo učinkovitih metod za koncentriranje in analizo SARS-CoV-2 so pokazali dobro korelacijo med epidemiološkimi podatki o številu okuženih in koncentracijami virusa v odpadnih vodah ter so že vključeni v matematične modele napovedovanja poteka epidemije pri COVID Sledilniku (https://covid-19.sledilnik.org/sl/). Pri tem je posebej obetavno, da je spremembo trenda okuženosti mogoče z uporabo analize odpadnih vod zaznati prej, kot se jo zazna s testiranjem posameznikov.

 

Slika: Primerjava ocene števila aktivno okuženih oseb s SARS-CoV-2 (vir COVID-10 Sledilnik) v rumenem in ocene števila kopij odvzetih v vzorcih s čistilne naprave Ljubljana.

Odpadna voda omogoča dober način za spremljanje prisotnosti in širjenja virusov v določenem okolju, saj se voda v čistilni napravi zbira iz širšega geografskega področja ter zajema z njim povezano populacijo ljudi. O najdbi SARS-CoV-2 v vzorcih odpadne vode so že spomladi poročali v različnih državah, na primer na Nizozemskem, v Španiji, Italiji, Avstraliji in Turčiji. Tudi v Sloveniji je Nacionalni laboratorij za zdravje, okolje in hrano dokazal SARS-CoV-2 v odpadni vodi Infekcijske klinike v Ljubljani v poletnem času. Vodja Oddelka za biotehnologijo in sistemsko biologijo prof. dr. Maja Ravnikar je povedala: »Na Nacionalnem inštitutu za biologijo se že vrsto let ukvarjamo z virusi v različnih vodnih vzorcih. V poletnem času zatišja okužb smo imeli priložnost, da optimiziramo metode uporabljene v analizah odpadne vode; od koncentriranja virusov do metod za detekcijo zelo nizkih koncentracij SARS-CoV-2 v vodi in se s tem logistično pripravimo na jesenski drugi val okužb.«

 »Vključili smo se tudi v iniciativo »Umbrella study« pod vodstvom Evropskega skupnega raziskovalnega središča Evropske komisije (European Comission, Joint Research Center, EC JRC) , s katerim zelo uspešno sodelujemo že vrsto let na drugih projektih. Na srečanju strokovnjakov s celega sveta, ki ga je organiziral JRC, smo med prvimi predstavili našo metodologijo in rezultate. S predstavitvijo bomo sodelovali tudi na ponovnem srečanju v začetku decembra. V skupno evropsko študijo smo vključil tudi dve slovenski čistilni napravi s svojimi vzorci odpadne vode.«  je povedal vodja raziskave, dr. Ion Gutierrez Aguirre.

V zadnjih mesecih so ob povečanju okužb v Sloveniji analize odpadnih voda postale zelo relevantne in lahko predstavljajo dodaten način spremljanja poteka epidemije oziroma širjenja virusa na določenem območju oziroma znotraj določene populacije ljudi. Gre za pristop imenovan epidemiologija odpadne vode.  Klinična testiranja ne zajamejo vseh asimptomatskih ljudi okuženih z novim koronavirusom ali pa ljudi, ki še ne kažejo simptomov, medtem ko je prisotnost virusa v odpadni vodi neodvisna od načina kliničnega testiranja in lahko širjenje virusa zaznana bolj zgodaj. Spremljanje širjenja novega koronavirusa v populaciji preko odpadne vode je lahko še posebej pomembno pri zaznavanju potencialnih novih izbruhov bolezni ter za spremljanje učinkovitosti delovanja preventivnih ukrepov.

Rezultati pilotnega monitoringa kažejo, da je po hitrem naraščanju koncentracije SARS-CoV-2 v odpadni vodi v oktobru, ta dosegla plato v novembru. Koncentracija virusa je v večini čistilnih naprav še vedno zelo visoka, v zadnjem tednu pa smo izmerili ponovno povišanje vrednosti virusa na nekaterih lokacijah.

Raziskava poteka pod vodstvom prof. dr. Maja Ravnikar in dr. Iona Gutierreza Aguirre. Celoten projekt pa teče v sodelovanju z Olivero Maksimović Carvalho Ferreira, Zalo Kogej, Živo Lengar, Katarino Bačnik, dr. Denisom Kutnjakom, dr. Mojco Milavec, dr. Natašo Mehle in dr. Anžetom Županičem. Zahvala gre tudi ekipi COVID-19 Sledilnik in raziskovalni skupini dr. Žige Zaplotnika, ki skrbita za podatke o aktivno okuženih posameznikih, s katerimi se primerja rezultate epidemiologije odpadnih vod, kakor tudi vsem čistilnim napravam, ki zbirajo vzorce, Inštitutu za mikrobiologijo in imunologijo, UL za vzorce RNA in Javni agenciji za raziskovalno dejavnost RS (program P4-0407) za financiranje raziskave. Raziskovalna skupina NIB ima dolgoletne izkušnje z epidemiologijo virusov v vodah in karakterizacijo virusov; med drugim pomagajo pri razvoju več podjetjem, ki razvijajo zdravila na bazi virusne terapije kot je  podjetje Avexis (sedaj Novartis) pri razvoju zdravila Nolgesma (več o dejavnosti v najpogostejših vprašanjih in odgovorih).

NAJPOGOSTEJŠA VPRAŠANJA Z ODGOVORI

-------------------

https://ec.europa.eu/jrc/en/science-update/sars-cov-2-surveillance-employing-sewers-eu-umbrella-study-status-update


Kontakt za medije: Katja Sinur, Tel: 040 320 516, e-mail: katja.sinur@nib.si.

Kontakt raziskovalcev: prof. dr. Maja Ravnikar, Tel: 059 232 800, e-mail: maja.ravnikar@nib.si.