Investigadores de la Universidad de Minnesota están probando las aguas residuales de las residencias universitarias para detectar COVID-19 en los campus de Twin Cities y Duluth con la esperanza de detectar casos temprano y prevenir brotes entre los estudiantes.
La U se encuentra entre un número creciente de universidades en todo el país que experimentan con pruebas de aguas residuales como una herramienta de salud pública que podría ayudar a mantener los campus abiertos durante el semestre de otoño. La Universidad de Arizona y la Universidad Estatal de Utah recientemente pusieron en cuarentena y examinaron a cientos de estudiantes después de que las muestras de aguas residuales de los dormitorios condujeron al descubrimiento de casos de COVID-19 no detectados.
La tecnología, como se muestra en un caso de dormitorio en el campus de Arizona en agosto, podría establecer la epidemiología de las aguas residuales como un indicador principal de brotes de enfermedades, incluso cuando los afectados son asintomáticos.
“Se le ha dado mucha prioridad a esto”, dijo Richard Melvin, profesor asistente de la Facultad de Medicina de la Universidad de Minnesota en Duluth, quien está trabajando con el profesor asistente Glenn Simmons Jr. para dirigir la investigación. "Estamos bastante seguros de que vamos a tener una buena imagen de lo que está sucediendo en los dormitorios de esta manera".
La epidemiología de las aguas residuales se encuentra todavía en las primeras etapas en la U, habiendo comenzado apenas la semana pasada.
En un experimento separado que comenzó la primavera pasada, los investigadores de la U también están probando agua en docenas de plantas de tratamiento de aguas residuales municipales en todo el estado y enviando los datos al Departamento de Salud de Minnesota para su análisis.
“Estamos en un punto de esta pandemia donde no hay nada que nos salve, y siento que deberíamos intentar varias cosas que pueden contribuir a todo nuestro entendimiento colectivo”, dijo Sara. Vetter, subdirector interino de la división del laboratorio estatal de salud pública. "Estoy lo suficientemente interesado en él que quiero ver a dónde va a llegar en este momento".
El domingo, el Departamento de Salud informó un máximo de un día de 1.318 nuevos casos de COVID-19, lo que eleva el número total de casos confirmados por laboratorio de la enfermedad respiratoria viral en el estado a 90.017. En Minnesota, 1.965 personas han muerto a causa de la enfermedad, incluidas dos muertes informadas el domingo. Uno de esos casos involucró a una persona que vive en un centro de atención a largo plazo o de vida asistida.
En la U, el panel de control COVID-19 en línea de la escuela muestra que 19 de 210 estudiantes dieron positivo en la clínica de Twin Cities Boynton Health entre el 11 y el 17 de septiembre.
Plomería para virus
La idea de analizar las aguas residuales en busca de material genético del virus que causa el COVID-19 se basa en el hecho de que los humanos "eliminan" el virus en las heces, así como en las gotitas del aliento y las secreciones nasales. La misma tecnología que puede diagnosticar el virus en un hisopo nasal se puede utilizar para detectarlo en una muestra de agua residual extraída de la tubería de salida de un dormitorio universitario.
Las investigaciones muestran que el virus puede permanecer en las heces mucho más tiempo que en las muestras de los conductos nasales.
Un estudio de 96 pacientes consecutivos con COVID-19 de un hospital en la provincia china de Zhejiang de enero a marzo encontró que el virus era detectable en la materia fecal durante una mediana de 22 días después del inicio, frente a 18 días para las muestras respiratorias, según un informe en el BMJ.
El virus fue igualmente detectable en las heces independientemente de si el paciente tenía síntomas leves o graves.
Un artículo de abril en Nature sobre un programa pionero holandés de vigilancia de aguas residuales para COVID-19 dijo que el virus puede aparecer en las heces dentro de los tres días posteriores a la infección.
Pero el tiempo medio para desarrollar síntomas de COVID-19 es cinco días después de la transmisión, y el tiempo medio cuando las personas necesitan ser hospitalizadas es siete días desde el inicio de los síntomas, según un artículo de febrero sobre pacientes chinos en JAMA.
Investigadores de la Universidad de Yale monitorearon las aguas residuales de marzo a mayo en New Haven, Conn., Y concluyeron en un estudio previo a la impresión que los aumentos en las concentraciones de trazas genéticas del virus en una alcantarilla de 200,000 personas precedieron a un aumento en las admisiones a hospitales locales por tres días, y un aumento de siete días en el recuento general de casos de COVID-19.
Los resultados pueden variar en otras comunidades, señalaron los autores.
El contenido de aguas residuales varía ampliamente debido a las diferencias en la dieta, el contenido de minerales y los productos químicos aportados por la industria. Y aunque los estados, las ciudades y las universidades están monitoreando las aguas residuales en busca de COVID, no están siguiendo los estándares de la industria, porque todavía no existen.
"Todavía está en modo de investigación", dijo John Albert, director de investigación de la Water Research Foundation, con sede en Denver, que celebró una cumbre sobre la vigilancia de las aguas residuales de COVID-19 en abril.
Aún así, el monitoreo de aguas residuales ya se ha utilizado para programas de salud pública.
En 2013, los científicos detectaron un brote "silencioso" de poliovirus salvaje en las aguas residuales de Rahat y Beer Sheva en el sur de Israel. En enero, Biobot Analytics, con sede en Massachusetts, publicó un informe que mostraba que un robot podía detectar opioides en las aguas residuales para ayudar a guiar los programas de tratamiento y reducción de daños.
“Este enfoque de buscar en las aguas residuales señales de lo que está por venir podría ser útil a nivel municipal, a nivel estatal, y muy útil a nivel granular: hoteles, dormitorios, residencias de ancianos. Incluso puedes pensar en cruceros ”, dijo Sameer Moorji, director de mercados aplicados de Promega Corp., con sede en Madison, que vende reactivos y equipos para la vigilancia de aguas residuales.
Pruebas en la U
En la U, los investigadores están recolectando y probando muestras de aguas residuales dos veces por semana de 13 sitios en el campus de Twin Cities y seis dormitorios de Duluth durante el semestre de otoño.
Han colocado máquinas de muestreo automatizadas en las salidas de aguas residuales de los dormitorios para recolectar muestras durante 24 horas.
"Siempre que el flujo aumenta, la máquina comienza a tomar muestras de las aguas residuales", dijo Melvin.
Las muestras se toman los martes y jueves y se analizan los miércoles y viernes en un laboratorio exclusivo en el campus de Duluth.
Los investigadores podrán rastrear los cambios en las concentraciones de material viral a lo largo del tiempo, y concentraciones más altas posiblemente indiquen un mayor número de casos en el dormitorio.
La U actualmente ve el trabajo como "investigación académica", pero monitoreará los primeros resultados para una posible aplicación, dijo Jill DeBoer, directora de la Oficina de Respuesta a Emergencias de Salud de la universidad.
Las pruebas de aguas residuales podrían darle a la Universidad de California una visión más amplia de la transmisión de COVID-19 en el campus. Actualmente, la escuela solo evalúa a los estudiantes que presentan síntomas o que han estado expuestos a alguien infectado, y no les pide a los estudiantes que informen por sí mismos si han dado positivo fuera del campus.
La recopilación de datos sobre las personas que no se han hecho, o no pueden, una prueba de COVID-19 es una de las razones clave por las que se persigue la epidemiología de las aguas residuales en el campus y en la comunidad en general.
“Siempre supimos que habría un problema con las pruebas individuales”, dijo Simmons. "Realmente ha sido un problema importante que una gran población de personas no se haya sometido a la prueba, solo porque tienen muchas barreras para hacerse la prueba".
Sé el primero en comentar