"Le acque reflue forniscono dati rappresentativi sulle varianti del virus".

L'ETH News: Signor Beerenwinkel, qual è lo stato della variante delta del coronavirus in Svizzera?
Niko Beerenwinkel: Fortunatamente, nelle ultime settimane in Svizzera sono state infettate dal coronavirus sempre meno persone. Tra i virus in circolazione, tuttavia, la variante delta è in aumento. Lo dimostrano i dati dei colleghi del Dipartimento biosistemi, che hanno sequenziato il genoma del virus in alcuni test PCR effettuati in Svizzera, determinando così la variante del virus. Anche le misurazioni delle acque reflue in cui siamo coinvolti mostrano chiaramente questo aumento. Fino al 20 maggio non eravamo ancora in grado di rilevare la variante delta nei campioni provenienti dagli impianti di trattamento delle acque reflue svizzeri. A quel tempo, la sua frequenza era inferiore al limite di rilevamento. Nei campioni più recenti analizzati fino al 15 giugno, tuttavia, abbiamo già trovato la variante delta in cinque dei sei impianti di trattamento delle acque reflue esaminati. Secondo le nostre stime, la variante rappresenta il 33% di tutte le molecole di RNA corona rilevate a Zurigo il 15 giugno e il 48% nella regione di Berna (Sensetal). La percentuale di delta era inferiore negli altri impianti di trattamento delle acque reflue analizzati.

Può spiegare brevemente come si determinano le varianti virali dai campioni di acque reflue?
Le persone infette espellono, tra l'altro, RNA virale nelle feci. Nei campioni di acque reflue, di solito troviamo solo frammenti di RNA non più infettivi e nessun virus intatto. I colleghi dell'Eawag e dell'EPFL stanno attualmente prelevando campioni giornalieri di acque reflue da sei impianti di trattamento delle acque reflue svizzeri e isolando questi frammenti di RNA. I colleghi del Centro di Genomica Funzionale di Zurigo stanno sequenziando l'RNA, cioè determinando la sequenza dei blocchi di RNA. Analizziamo poi i dati con metodi bioinformatici, dai quali possiamo stimare le frequenze delle diverse varianti del virus.

Come lei ha detto, anche in Svizzera le varianti virali vengono determinate con test PCR. Perché sono necessarie le analisi delle acque reflue?
Le analisi delle acque reflue presentano due vantaggi principali: In primo luogo, questi dati sono realmente rappresentativi del bacino di utenza di un impianto di trattamento delle acque reflue. Se invece le varianti virali vengono analizzate in campioni di pazienti, c'è sempre il rischio che i dati siano leggermente distorti, ad esempio perché non tutte le persone possono essere testate. In secondo luogo, il nostro metodo è relativamente poco costoso. Sequenziando un piccolo numero di campioni di acque reflue, possiamo ottenere informazioni affidabili sul rapporto tra le diverse varianti del virus. Per ottenere la stessa precisione con i campioni dei pazienti, è necessario sequenziare un numero molto maggiore di campioni.

Quali sono gli svantaggi delle misurazioni delle acque reflue?
Le varianti del virus sono talvolta difficili da distinguere nelle acque reflue, in particolare quando una variante presenta poche mutazioni caratteristiche o quando più varianti condividono tali mutazioni. ? inoltre difficile calcolare il numero assoluto di persone infette dalle misurazioni delle acque reflue, perché fattori ambientali come le forti precipitazioni influenzano la concentrazione delle molecole di RNA corona nelle acque reflue. Le molecole sono quindi molto diluite nelle acque reflue. Se il numero di casi di coronavirus continua a diminuire in estate, la rilevazione del virus nelle acque reflue probabilmente non funzionerà più. Tuttavia, a partire da una certa incidenza del virus, le misurazioni delle acque reflue sono molto adatte per calcolare il rapporto tra le diverse varianti del virus in un determinato momento e per osservare come questo rapporto cambia nel tempo. Questo è il nostro interesse principale.

Perché questi dati sono interessanti?
Le variazioni di questo rapporto possono essere utilizzate per calcolare se e di quanto una nuova variante sia più facile da trasmettere rispetto a una vecchia variante. Poiché i dati sulle acque reflue rappresentano la media su un gran numero di persone, i calcoli con questi dati sono più accurati e soggetti a minore incertezza. Possiamo quindi prevedere tempestivamente se una nuova variante debba essere classificata come causa di preoccupazione o meno.

Pubblicate i risultati sul vostro sitoSito web. Gli ultimi dati disponibili risalgono al 15 giugno, cioè a 2 settimane fa. L'analisi potrebbe essere più veloce?
Noi e gli altri scienziati coinvolti abbiamo iniziato questo progetto come un progetto di ricerca. Il nostro obiettivo era dimostrare che tali misurazioni sono possibili. Ora puntiamo a pubblicare i dati due settimane dopo il prelievo dei campioni. Tuttavia, ciò sarà possibile solo se tutte le analisi biologiche molecolari e bioinformatiche avranno successo al primo tentativo. Se queste misurazioni dovessero essere utilizzate in futuro - ad esempio per conto delle autorità - come sistema di allerta precoce, cioè per ottenere informazioni sulle nuove varianti emergenti in modo ancora più rapido e regolare, l'infrastruttura di ricerca dovrebbe essere adattata a questo obiettivo. Questo è certamente possibile, ma esula dall'ambito delle nostre attività di ricerca.