Las variantes de COVID-19 se pueden encontrar en las aguas residuales, dicen los científicos


La PCR y las pruebas rápidas no son los únicos lugares donde aparece evidencia de SARS-CoV-2. El virus que causa el COVID-19 también aparece en la ciudad aguas residuales, que se ha convertido en una poderosa herramienta durante la pandemia para brindar a los científicos una visión temprana de dónde están alcanzando su punto máximo las infecciones. El análisis de aguas residuales a menudo alerta a los funcionarios de salud sobre los aumentos en la infección varios días antes de que los hospitales y otras instalaciones de atención médica noten aumentos en los síntomas y pruebas positivas.

Ahora, los científicos han ideado una forma aún más precisa de analizar las aguas residuales que puede identificar variantes específicas del SARS-CoV-2, además de la presencia o ausencia del virus. Eso podría ayudar a los expertos en salud pública a prepararse para una mayor cantidad de casos de COVID-19 y, en última instancia, asesorar mejor a las comunidades sobre el riesgo, así como pruebas listas y nuevas respuestas de tratamiento, si es necesario, para enfrentar diferentes versiones del virus.

en el artículo publicado en naturaleza el 7 de julio, robar caballero, director del Centro para la Innovación del Microbioma de la Universidad de California en San Diego, y su equipo, junto con científicos de Scripps Analysis, desarrollaron un sistema para seleccionar las firmas genéticas de las variantes y determinar la proporción relativa de esas cepas variantes en el muestras de aguas residuales que analizan. La identificación de variantes ha sido un desafío con las muestras de aguas residuales, que contienen no solo SARS-CoV-2 sino también una miríada de otras bacterias, virus y patógenos. Las concentraciones virales también están muy diluidas, ya que las aguas residuales en los sitios de recolección (como las instalaciones de tratamiento de desechos municipales) incluyen los efluentes de millones de personas en un área determinada.

Para mejorar sus posibilidades de identificar con precisión las variantes del SARS-CoV-2, los científicos se centraron en casi 20 000 muestras recolectadas diariamente en el campus de UC San Diego de 131 sitios que cubren 360 edificios. Secuenciaron genéticamente un subconjunto del virus SARS-CoV-2 que encontraron en las muestras positivas y compararon estas secuencias con las de las pruebas positivas de COVID-19 de las clínicas del campus. También compararon estas secuencias con las recolectadas en sitios de prueba en San Diego y con muestras de aguas residuales del condado de San Diego.

Esos análisis permitieron a los investigadores determinar, con solo unas pocas cucharadas de aguas residuales, cuándo aumentaron las infecciones por COVID-19 entre los 10 000 estudiantes que vivían en el campus y las 25 000 personas que pasaban tiempo en la escuela, hasta 14 días antes de que las pruebas en el campus las documentaran. . Debido a que el equipo sabía dónde se recolectaron las muestras positivas, también pudieron identificar, hasta el edificio, dónde se estaban propagando las infecciones. Tal advertencia anticipada de la vigilancia de aguas residuales es útil para contener brotes en un entorno como un campus universitario, ya que los funcionarios escolares pudieron aumentar las pruebas y las políticas de aislamiento para limitar la propagación del virus.

Con su nuevo sistema para detectar variantes, los investigadores también descubrieron que podían detectar una variedad más amplia de cepas de SARS-CoV-2 en las aguas residuales que la secuenciación de pruebas de PCR positivas de las clínicas del campus, proporcionando una imagen más precisa de la diversidad de cepas que circulan en una comunidad como un campus universitario. Su herramienta esencialmente creó un código de barras genético de mutaciones únicas para variantes específicas, lo que permitió a los científicos determinar qué proporción del virus en una muestra de aguas residuales contenía códigos de barras específicos para las diferentes variantes. Recolectaron muestras desde noviembre de 2020 hasta septiembre de 2021 y pudieron detectar y determinar las proporciones de las principales variantes que circulaban en ese momento, incluidas Alpha, Delta y Epsilon.

Para rastrear Omicron, que comenzó a extenderse en los EE. UU. a fines de 2021, el equipo también recopiló datos hasta febrero de 2022 y documentó el rápido reemplazo de Delta por Omicron en sus muestras. Trabajando con muestras de la planta de tratamiento de aguas residuales de Level Loma, cerca del campus de UC San Diego, también pudieron detectar Omicron el 27 de noviembre; la primera identificación clínica de Omicron a partir de pruebas en el campus de la escuela no se produjo hasta 10 días después, el 8 de diciembre.

los poder de vigilancia de aguas residuales no se ha perdido en los funcionarios de salud pública. Los Centros para el Management y la Prevención de Enfermedades de EE. UU. lanzaron un Programa Nacional de Vigilancia de Aguas Residuales en 2020, que rastrea las cargas de virus en las aguas residuales en todo el país y proporciona esos datos al público. Además de alertar a los funcionarios de salud sobre los picos en los casos y la aparición de nuevas variantes más rápido de lo que pueden hacerlo las pruebas, las aguas residuales también tienen la ventaja de ser una medida imparcial de los niveles de virus en una comunidad determinada, ya que los desechos son universales. Las pruebas pueden reflejar sesgos basados ​​en las poblaciones que se hacen la prueba o acceden a los sistemas de salud cuando las personas sienten síntomas. Las pruebas también pasan por alto algunas infecciones, ya que algunas personas que están infectadas pero que no desarrollan síntomas generalmente no se hacen la prueba.

“Las aguas residuales son un recurso denso en información para estimar la prevalencia de linajes virales específicos, lo que proporciona una instantánea de la infección en toda la comunidad no solo de la dinámica basic, sino también del aumento y la caída de variantes específicas de interés”, escriben los autores al describir sus hallazgos. “SARS-CoV-2 continúa evolucionando, el riesgo de nuevas variantes de preocupación sigue siendo alto…[and] el desarrollo de tecnologías que sean rentables, reduzcan los sesgos y proporcionen indicadores de infección adelantados en lugar de rastreadores son esenciales para eliminar los ‘puntos ciegos’ en nuestra comprensión de la dinámica native del virus”.

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