Gestione delle pandemie attraverso l'analisi delle acque reflue

Come tenere sotto controllo la situazione dopo due anni di pandemia e l'annullamento delle misure corona? Le analisi delle acque reflue forniscono un'indicazione chiave della situazione. Indipendentemente dal numero di test effettuati, le acque reflue mostrano in modo abbastanza preciso quanto sia alta la carica virale nella popolazione e quali siano le varianti virali prevalenti. "Queste analisi sono veramente rappresentative del bacino di utenza di un impianto di trattamento delle acque reflue, in quanto forniscono un quadro dell'intera popolazione della regione", spiega Niko Beerenwinkel, professore presso il Dipartimento biosistemi e ingegneria dell'ETH di Zurigo a Basilea.

Oltre alla carica virale attuale, i campioni di acque reflue possono essere utilizzati anche per tracciare la diffusione di diverse varianti del virus. Ad esempio, la variante del virus Omikron è stata rilevata in Svizzera quando si pensava che esistesse solo in Sudafrica. Le analisi forniscono anche indicazioni sulla dinamica delle singole varianti, sul loro sviluppo reciproco e sulla loro trasmissibilità. Tutto ciò aiuta le autorità a valutare la situazione e, se necessario, a prendere nuove misure.

La tecnologia per l'identificazione delle varianti virali è stata sviluppata in collaborazione tra i ricercatori del Fare all'ETH di Zurigo, dell'EPF di Losanna e dell'EAWAG. Per determinare le varianti del virus, è necessario sequenziare l'RNA, il che rappresenta una sfida perché l'RNA del virus nelle acque reflue decade nel tempo. I bioinformatici del Dipartimento biosistemi e ingegneria dell'ETH di Zurigo hanno quindi sviluppato uno speciale algoritmo che aiuta a riconoscere le varianti del virus dai frammenti di RNA presenti nelle acque reflue.

I fattori tempo e ambiente

Per quanto utili e informative siano le analisi delle acque reflue, ci sono anche delle sfide. Fattori ambientali come precipitazioni abbondanti e sostanze chimiche possono influenzare la concentrazione di molecole di RNA di coronavirus nelle acque reflue e falsare i risultati. Anche il virus stesso si è dimostrato infido: Nel caso di Omikron, l'aumento della carica virale non è stato così marcato come ci si aspettava in base al numero di casi. Christoph Ort dell'EAWAG sospetta che ciò sia dovuto alla carica virale leggermente inferiore delle persone infette e alla durata più breve dell'infezione con Omikron. ? quindi essenziale un continuo adattamento degli algoritmi da parte dei ricercatori.

Attualmente, anche il fattore tempo rappresenta un certo svantaggio. Dal prelievo del campione all'analisi dei risultati passano almeno due settimane. Una delle grandi ambizioni di Christoph Ort sarebbe quella di misurare un giorno gli agenti patogeni e le malattie virali direttamente nell'impianto di trattamento delle acque reflue. L'ETH sta attualmente lavorando per automatizzare il processo di cui sopra, accelerandolo in modo significativo.

Monitoraggio regolare della salute

L'esperienza ampiamente positiva delle analisi delle acque reflue negli ultimi due anni ha spinto l'Ufficio federale della sanità pubblica (UFSP) a rendere il monitoraggio delle acque reflue parte integrante del monitoraggio sanitario. Attualmente, in sei impianti di trattamento delle acque reflue si sta analizzando la presenza di coronavirus. Entro la fine dell'anno dovrebbero essercene un centinaio, che copriranno circa il 70% della popolazione svizzera.

Il programma scientifico pagina esternaNANO Il programma televisivo 3Sat ha recentemente trasmesso un servizio sul tema "Screening delle varianti nelle acque reflue".