COVID-19 ile Ulusal Mücadele Kanalizasyona Gitmeye Hazır Değil

Gibi COVID-19 test siteleri kapatılıyor ve uzmanlar uyarıyor vaka sayıları enfeksiyonların küçük bir azınlığını yakalıyorbirçok halk sağlığı uzmanı bize virüste neler olduğunu söyleyebilecek daha yeni bir kaynağa yöneliyor: kakamız.

Son iki yılda bilim adamları, atık sularımızda COVID-19’u tespit edebilen sistemler geliştirdiler. Bu harika bir erken uyarı sistemi, çünkü virüs, semptomları yaşamaya başlamadan veya test yaptırmadan önce insanların atık günlerinde ortaya çıkabilir. Ayrıca vaka verilerinden daha az taraflıdır: Herkes bir COVID-19 testi bulamaz ve her pozitif sonuç rapor edilmez… ama herkes kaka yapar.

olduğu gibi diğer pek çok COVID-19 metriğiAncak atık su verilerini yorumlamak göründüğü kadar basit değildir. COVID-19’dan önce, bu tür veriler solunum yolu virüslerini izlemek için kullanılmamıştı. Bu, Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezlerinin üzerine inşa edilecek çok az altyapıya sahip olduğu anlamına gelir. Ajans, çoğu farklı su örnekleme yöntemlerine sahip olan ülke çapındaki araştırmacılardan gelen raporları standart hale getirmeye çalışıyor. Ayrıca, az bildirilen vaka sayılarının potansiyel bir ikamesi olarak atık sudan bahseden eyalet ve yerel sağlık yetkilileri, çevreden gelen verileri yorumlamaya alışık değiller, bu da benzersiz uyarılara sahip ve hastaneler ve sağlıktan gelen sayılara bakmaya alışmış olanlar için bir öğrenme eğrisi gerektiriyor. klinikler.

bu COVID-19 projesini belgelemek 19 eyalet ve yerel sağlık kurumunun yanı sıra atık su örneklemesi üzerinde çalışan bilim insanlarıyla karşılaştıkları zorlukları öğrenmek için anket yaptı. Omikron alt değişkeni BA.2’nin yükselişi yaklaşırken bile, birçok devletin halk sağlığı kararlarını yönlendirmek için atık su verilerini kullanabilmesine aylar hatta daha uzun süre kaldığını bulduk. Bu arada, CDC’ler oldukça paylaşılıyor atık su gözetim panosu devam eden bir çalışmadır ve alanlarındaki trendleri takip etmeyi umabilecek kullanıcılar için yorumlanması zordur.

“İnsanlar ‘Güvenemeyiz’ diyor. [PCR] 2020’nin sonlarında atık su gözetimine başlayan Minnesota, Twin Cities’de yerel bir ajans olan Metropolitan Council’de araştırma bilimcisi olan Steve Balogh, “ve şimdi verileri test ediyoruz” dedi ve atık sudan gelen verilere daha fazla güvenmek için değişti.

Ancak sağlık departmanları öylece bir düğmeye basarak veya bir klozetin dibine bakarak atık sudan bir anda kapsamlı COVID-19 trendleri elde edemez. Örnekleme teknolojisini kurmak, bir atık su sahasının etrafındaki çevreyi anlamak ve eğilimlerin kolayca yorumlanabilmesi için yeterli veriyi toplamak zaman alır.

Kaliforniya’daki bazı üniversiteler ve halk sağlığı ortakları, pandeminin başlarında atık su gözetimine yatırım yapmaya başladı. Örneğin San Diego, San Diego’daki California Üniversitesi için kampüsü yeniden açma çabalarının bir parçası olarak 2020 sonbaharında atık su numunesi almaya başladı, diyor gözetim üzerine çalışan doktora sonrası araştırmacı Smruthi Karthikeyan. Daha sonra, yerel devlet okulu bölgelerinde COVID-19’u izlemek için seçilen siteler de dahil olmak üzere şehrin diğer bölgelerine genişletildi.

Karthikeyan’ın ekibi “adlı makineler kullanıyor.otomatik örnekleyiciler, ”Bir kanalizasyon sisteminin içine yerleştirilen ve zamanla küçük hacimlerde su toplamak için programlananlar. Bu makineler, 24 saat boyunca belirli bir miktarda suyu yavaşça toplar; bu, tüm günün atığını yakaladığı için bu hacmi bir kerede almaktan daha kapsamlı bir yöntemdir. Araştırmacılar daha sonra tipik olarak atık suyun küçük bir bölümünü alacak, numunedeki genetik materyali korumak için diğer kimyasallarla seyreltecek ve COVID-19 PCR testleri yapın Virüsün mevcut olup olmadığını belirlemek için. Omicron gibi belirli varyantları aramak için testler de yapabilirler. Karthikeyan’ın takımı bu analiz adımlarını otomatikleştirmek için robotları kullanır ve hataları azaltın; diğer araştırmacıların daha çok insan odaklı süreçleri var.

Karthikeyan, UCSD’nin şu anda günde yaklaşık 200 atık su örneğini işlediğini söyledi. Belirli bir sitenin atık suyunda COVID-19 belirtileri göründüğünde, başka bir otomatik sistem, o sitenin sakinlerini veya çalışanlarını bir PCR testi yaptırmaları gerektiği konusunda uyarır. Bu uyarılar, test maliyetlerini en aza indirirken UCSD kampüsündeki salgınları kontrol altına almaya yardımcı olur.

Karthikeyan, uyarıları alan kişilerin “test edilmek için bir nedenleri varmış gibi hissettiklerini” söyledi. “Ve bu e-postaları öğrencilere gönderdiğimizde yüzde 98 uyumluluk elde ediyoruz.” Diğer kolejler ve üniversiteler de benzer şekilde hedeflenen testleri yürütmek için kullanılmış atık su.

San Diego atık su gözetim ağı aynı zamanda UCSD Sağlık sisteminde COVID-19 önlemlerini, atık su verilerine (ve birkaç diğer ölçütlere) dayalı katmanlı rehberlikle yönetiyor ve çalışanlara ne zaman maskelemeleri gerektiğini, yüz yüze çalışma saatlerini azaltmaları veya bir şeyler almaları gerektiğini söylüyor. diğer önlemler. Mart ayında, sağlık sisteminin bu kılavuzu kullanmaya başlamasından sadece bir hafta sonra atık su eğilimleri zorunlu maskelemeye geri dönülmesini istedi.

Ancak birçok yerde atık su gözetimi kurmak veya halk sağlığı eylemlerini verilere bağlamak için San Diego’dakiyle aynı kaynaklara sahip değil. Güvenlik önlemlerini yönlendirmek için atık su kullanan diğer kurumları bilip bilmediği sorulduğunda, UCSD Sağlık baş sağlık görevlisi Dr. Christopher Longhurst hayır dedi: “Size birini gösteremedim.”

Son aylarda, Kaliforniya’daki bilim adamları, eyalet Halk Sağlığı Departmanı’nın desteğiyle atık su gözetimini eyaletin daha kırsal bölgelerine genişletti. Bu yeni zorluklar doğurur: Halk sağlığı görevlileri genellikle hastanelerin veya sağlık kliniklerinin dışından gelen verilere bakmaya alışkın değildir ve daha az nüfuslu bölgelerden gelen verileri yorumlamanın komplikasyonlarıyla birlikte yeni lokasyonlarda örnekleme kurmak için birçok lojistik engel vardır. Atık su gözetimi, COVID-19 yayılımındaki değişikliklere karşı oldukça hassastır.

bir belge Stanford Üniversitesi’nden Kanalizasyon Coronavirüs Uyarı Ağı (SCAN), COVID-19’lu bir kişi tarafından dökülen genetik materyalin nasıl değişebileceğini açıklar: enfeksiyon seyri boyunca, kişiden kişiye ve ölçüm tekniklerine, hava durumuna, bahar kırıcıların akışına ve hatta yerel iş uygulamalarına bağlı olarak. Örneğin, California’nın Central Valley bölgesindeki bir şehir olan Modesto’nun kanalizasyonunda çok fazla meyve konservesi atığı vardı. Merced Kaliforniya Üniversitesi’nde çevre mühendisliği profesörü ve bölgede atık su izleme üzerinde çalışan Colleen Naughton, bu endüstriyel akış, bilim insanlarının PCR testlerinde izole etme yeteneklerini etkileyerek koronavirüsün genetik materyalinin sinyalini bloke etmiş olabilir.

Ajansta atık su taramasına liderlik eden Michael Abbott, Maine Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezi’nin, eyaletin en büyük şehir merkezi olan Portland’dan daha kırsal topluluklara kadar izlemeyi genişlettiği için benzer sorunlarla karşı karşıya kaldığını söyledi.

Portland’ın atık su arıtma tesislerinden biri, Cambridge, Massachusetts merkezli bir atık su izleme şirketi olan Biobot için uzun süredir devam eden bir toplama alanı olmuştur. Abbott, yaklaşık 70.000 nüfuslu bir şehir olan Portland’da kanalizasyondaki virüs seviyelerinin yükselmeye başlaması için COVID-19 prevalansında “gerçekten önemli bir artış” gerektiğini söyledi. Dolayısıyla atık su arttığında, trendin yorumlanması kolaydır.

Ancak, bazıları omikron dalgalanması sırasında izlemeye başlayan eyaletin kırsal kesimlerinde, “veriler oldukça düzgün bir eğriyi takip etmek yerine daha fazla yukarı ve aşağı sıçrama eğiliminde” dedi Abbott. Özellikle bu vakalar Maine’de yaygın olduğu gibi küçük kasabalara giden dışarıdan gelen turistleri temsil ettiğinde, az sayıda vakanın atık su seviyeleri üzerinde çok büyük bir etkisi olabilir.

Halk sağlığı yetkilileri atık su verileri arasında gezinmeyi öğrenirken, bazı eyaletlerin halk sağlığı kurumları, sistemi henüz politika kararları almak için güvenilir bir kaynak olarak görmediklerini söyledi – en azından tek başına değil. Rockefeller Vakfı’ndan yeni bir rapor Birçok yerel kurumun, özellikle kırsal alanlara hizmet verenlerin, bütçe kesintileri ve tükenmişlik ile uğraştıkları için atık su verileri üzerinde her şeyi yapacak dahili kapasiteye sahip olmadığını tespit etti.

Ajans sözcüsü Garry Bowman bir e-postada Minnesota Sağlık Bakanlığı’nın atık su örneklemesini genişletmek için çalıştığını söyledi. Ancak bu genişlemenin, Minnesota’nın PCR test numaralarının tamamen güvenilmez hale gelmesinden çok sonra, faydalı verilere dönüşmesi haftalar veya aylar alacaktı. Bowman, Minnesota atık su izlemesini tüm eyaleti kapsayacak şekilde genişletse bile, ajansın federal hükümetin finansmanını sürdürüp sürdürmeyeceğinden emin olmadığını söyledi.

Bununla birlikte, bu yerel atık su sorunlarının var olduğunu söylemek zor olacaktır. CDC’nin atık su panosu. Üzerinde çokça duyurulan ajansın Şubat ayındaki COVID Veri İzleyicisine ek olarak, gösterge tablosu Nisan başına kadar yalnızca bir ölçüm gösterdi: son iki hafta içinde her sitede tespit edilen koronavirüs seviyelerinde bir artış veya azalmayı temsil eden renkli noktalar. Virüsün gerçek yaygınlığı veya son trendlerin daha uzun zaman dilimlerine kıyasla nasıl olduğu hakkında bir bağlam yoktu.

Zuzana Bohrerova, bir site arka arkaya üç hafta boyunca “virüs tespit edilmedi” (yani COVID-19 yok) ölçerse ve ardından oldukça düşük bir COVID-19 seviyesi ölçerse, CDC panosu yüzde 100 artış gösterecektir, dedi. Ohio Eyalet Üniversitesi’nde Ohio’nun izleme programında çalışan çevre bilimci. Gösterge panelindeki kırmızı nokta ciddi bir uyarı olabilir veya önemsiz olabilir – CDC’nin orijinal sunumu bunu söylemeyi zorlaştırdı.

Naughton, CDC panosundan “Daha basit olmaya çalıştıklarını düşünüyorum” dedi. “Tüm konsantrasyon verilerini yayınlamak istemediler çünkü insanların anlamasının zor olduğunu düşündüler.”

8 Nisan’da ajans bu gösterge tablosunu güncelledi, yeni metrikler ekleyerek ve o konumdaki atık su eğilimlerini gösteren bir grafik için belirli bir siteye tıklama seçeneği. CDC sözcüsü Brian Katzowitz, güncellemelerin kullanıcıların farklı sitelerdeki virüs seviyelerindeki değişiklikleri daha iyi anlamalarına yardımcı olmayı amaçladığını söyledi. Benimle Twitter’da konuşan atık su uzmanları, CDC’nin veri görselleştirmesini ayarladığını görmekten memnun olduklarını söyledi. Yine de, verileri daha kolay anlaşılır hale getirecek başka iyileştirmeler için yer var, dedi Katzowitz.

Önümüzdeki haftalarda ABD’nin ağına binlerce yeni atık su toplama sahası eklense bile, ülkenin bu rakamları yeni dalgalanmaları tahmin etmede gerçekten kullanması için veri analizi ve iletişim konusunda ciddi yatırımlar yapılması gerekecek. Atık su örneklemesinin genişletilmesi, kullanılabilir veriler üretmeye başlamadan önce haftalar veya aylar alabilir ve çok maliyetlidir – para kurumları federal hükümetin sağlamaya devam edeceğinden emin değil.

Zorluklarına rağmen uzmanlar, atık su izlemenin diğer solunum yolu virüsleri, antimikrobiyal direnç ve hatta tamamen yeni virüslerin tanımlanması için COVID-19’un ötesinde bir potansiyele sahip olduğunu söylüyor. Ancak sürekli federal destek olmadan, çok ihtiyaç duyulan bir zamanda yararlı COVID-19 gözetimi bile alamayacağız.


Bu hikaye ile ortaklaşa yayınlandı COVID-19 projesini belgelemek, Columbia Üniversitesi’nin Brown Medya İnovasyonu Enstitüsü ve MuckRock tarafından desteklenmektedir. Proje, COVID-19 salgınıyla ilgili hükümet belgelerini toplayıp paylaşıyor ve ortak haber odalarıyla araştırmacı gazetecilik projeleri üzerinde çalışıyor.

Leave a Comment