Tuesday, May 17, 2022

Afvalwatertoezicht kan helpen bij het opsporen van de volgende pandemie

Must read

Shreya Christinahttps://cafe-madrid.com
Shreya has been with cafe-madrid.com for 3 years, writing copy for client websites, blog posts, EDMs and other mediums to engage readers and encourage action. By collaborating with clients, our SEO manager and the wider cafe-madrid.com team, Shreya seeks to understand an audience before creating memorable, persuasive copy.

Deel van PandemiebestendigFuture Perfect’s serie over de upgrades die we kunnen maken om ons voor te bereiden op de volgende pandemie.

Je kak liegt niet. Uitwerpselen en urine zijn handige barometers van iemands gezondheid, want wat het lichaam ingaat, komt er onvermijdelijk ook weer uit. En dankzij de vooruitgang in genomische sequencing waarmee onderzoekers alles wat aanwezig is in afval kunnen decoderen, kunnen onderzoekers tegenwoordig rioolwater onderzoeken om in realtime de aanwezigheid van medicijnen zoals opioïdenevenals ziekten zoals salmonella en de afgelopen twee jaar in toenemende mate Covid-19.

Het proces heet afvalwater toezichtook gekend als op afvalwater gebaseerde epidemiologie. Wat het zo’n effectieve methode maakt om de prevalentie van Covid-19 in een gebied te detecteren, is dat hoewel het moeilijk kan zijn om elke persoon in een gemeenschap ertoe te brengen een polymerasekettingreactie (PCR)-test of snelle antigeentest te ondergaan, iedereen poept tenslotte. Door de genetische sequenties in rioolwater te onderzoeken, kunnen beleidsmakers op het gebied van volksgezondheid passief detecteren of een virus zoals Covid-19 stijgt in een gebiedongeacht het testniveau of de ziekenhuiscapaciteit.

In feite, omdat is aangetoond dat Covid-19 in afvalwater verschijnt voorafgaand aan een ziekte-uitbraak (a studie vorig jaar bleek dat Covid-19 al in december 2019 in Noord-Italië aanwezig was, vóór de eerste geregistreerde gevallen van Covid-19 in Wuhan, China), zou afvalwatertoezicht kunnen worden gebruikt als onderdeel van een gelokaliseerd systeem voor vroegtijdige waarschuwing voor opkomende ziekteverwekkers. De ommicron-variant was de eerste ontdekt om zich binnen de Verenigde Staten te verspreiden omdat het in het riool is aangetroffen.

Met Covid-19 als ultieme testcase, is afvalwatertoezicht getransformeerd van een nichebenadering van epidemiologie tot een benadering die algemeen wordt toegepast door wetenschappers, universiteiten, bedrijven en volksgezondheidsinstanties in de Verenigde Staten, waaronder de centrum voor ziektecontrole en Preventie (CDC). Het wordt ook uitgerold in ten minste 63 andere landen, volgens de COVIDPoops19 dashboard onderhouden door onderzoekers van de University of California Merced.

Als afvalwatertoezicht een fundamenteel onderdeel kan worden van de wereldwijde volksgezondheidsinfrastructuur, zullen we niet alleen in staat zijn om sneller uitbraken van ziekten op te sporen en te voorspellen, maar zullen we ook alle volksgezondheidsmaatregelen kunnen nemen die nodig zijn om de gemeenschap te controleren en af ​​te weren verspreid, idealiter voordat het van start gaat.

Biobot-analyseeen onderzoeks-, gegevens- en analysebedrijf op het gebied van volksgezondheid, gevestigd in Cambridge, Massachusetts, dat is de geesteskind van onderzoekers aan het Massachusetts Institute of Technology (MIT), loopt voorop bij het gebruiken, ontwikkelen en promoten van afvalwaterbewakingstechnologie. Om meer te weten te komen over de belofte en het potentieel van afvalwatertoezicht, nam ik contact op met Newsha Ghaeli, de president en medeoprichter van Biobot, om te spreken over hun werk en hoe het toezicht op afvalwater moet worden verbeterd om toekomstige pandemieën te voorkomen.

Het gesprek, bewerkt voor lengte en duidelijkheid, staat hieronder:

Muizz Akhtar

Wat is afvalwatertoezicht? En is het anders dan afvalwaterepidemiologie?

Newsha Ghaeli

Afvalwaterepidemiologie verwijst in wezen naar dit onderzoeksgebied waar we de gezondheid van een grote groep mensen kunnen begrijpen door het rioolwater te analyseren waarmee ze allemaal verbonden zijn. Sommigen noemen het nu afvalwatermonitoring of afvalwatertoezicht, maar dat is eigenlijk hetzelfde als afvalwaterepidemiologie. En het werkt omdat bijna alles wat je eet – de virussen, bacteriën, al deze dingen in je lichaam – wordt uitgescheiden in je urine en ontlasting.

Elke keer dat u het toilet gebruikt, spoelt u deze informatie over de ziekten in uw lichaam in feite door het toilet, waar het wordt verzameld in onze stadsriolen en verzameld in de afvalwaterzuiveringsinstallatie van een gemeenschap. Afvalwaterepidemiologie betekent dus het aanboren van die bron om vervolgens de gezondheid van een zeer grote groep mensen te begrijpen en in kaart te brengen.

Muizz Akhtar

Wat is de geschiedenis van afvalwaterepidemiologie en hoe is Biobot erin gespecialiseerd?

Newsha Ghaeli

Enkele van de vroege en meest bekende toepassingen waren het detecteren en monitoren van poliovirus. Er is een voorbeeld van 2013 waar onderzoekers in Israël daadwerkelijk succesvol waren bij het opsporen en isoleren van het poliovirus in afvalwater in Israël.

Bij Biobot is ons werk eigenlijk gebaseerd op nogal wat onderzoek dat mijn mede-oprichter, Dr. Mariana Matus, en ik aan het MIT hebben gedaan terwijl zij een PhD-student in computationele biologie was en ik een afgestudeerde onderzoeker was bij de afdeling van stedelijke studies en planning. Mijn werk was gericht op het kijken naar de toekomst van onze steden en hoe we technologie kunnen gebruiken om enkele van onze fundamentele stedelijke uitdagingen aan te pakken. En toen ik haar in 2014 ontmoette, was ze aan dit project begonnen te werken om de wetenschap van het microbioom in wezen uit te breiden door onze rioleringssystemen te beschouwen als het microbioom van een hele gemeenschap. Het concept verbaasde me gewoon helemaal, en we werkten uiteindelijk een paar jaar samen aan het onderzoek, en startten toen het bedrijf in 2017 om deze technologie op de markt te brengen.

Muizz Akhtar

Wat kan afvalwatertoezicht zien en voorspellen? Wat wordt daaruit afgeleid dat niet anders kan worden gevonden in standaard massale Covid-19-tests?

Newsha Ghaeli

Het gaat minder om het zien van dingen die we niet kunnen zien in klinische gegevens of andere vormen van toezicht, en het gaat meer om het feit dat afvalwater ons de mogelijkheid biedt om uitgebreider te zijn in wat we bekijken. Als er een besmettelijke ziekte is zoals Covid-19, als we rioolwater analyseren, kijken we eigenlijk naar gegevens die representatief zijn voor iedereen die in die gemeenschap woont, in tegenstelling tot alleen de mensen die contact hebben met onze gezondheidsdiensten die mogelijk een ziektekostenverzekering hebben en worden getest – en daarom worden meegeteld in de officiële cijfers.

Wat we graag in het bedrijf zeggen, is dat iedereen een stem heeft in onze rioleringssystemen, het is niet alleen bevooroordeeld tegenover degenen die toegang hebben tot klinische zorg. En dus als we denken aan zaken als Covid-19 of andere infectieziekten, wordt afvalwater enorm complementair aan andere vormen van epidemiologische surveillance, omdat we in staat zijn om de hiaten op te vullen waar andere vormen van gegevens tekort kunnen schieten.

En naast Covid-19 en zijn varianten, hebben we bij Biobot al gegevens voor het griepvirus geanalyseerd. We kunnen ook kijken naar de consumptie van risicovolle stoffen, variërend van fentanyl, een van de belangrijkste oorzaken van overdoses, tot nicotine. We stellen ons voor dat we heel snel uitbreiden naar andere vormen van infectieziekte – antimicrobiële resistentie is een andere waar veel over wordt gesproken, maar de mogelijkheden zijn eindeloos.

Muizz Akhtar

Hoe werkt afvalwatertoezicht samen met volksgezondheidsmaatregelen om ziekten te beheersen, zoals quarantaines, maskering, testen en contacttracering, vooral nu veel van dit beleid opnieuw wordt opgeheven?

Newsha Ghaeli

Fast-forward naar december 2021, toen we net begonnen de ommicron-golf te zien opstijgen. Mensen in de omgeving van Greater Boston hadden gezien dat de afvalwatergegevens klinische gevallen volgden en, als er al iets was, klinische gevallen keer op keer voorafgingen. En dus zagen we in december dat mensen zeer legale, operationele en belangrijke beslissingen namen op basis van alleen de afvalwatergegevens, omdat dat vertrouwen in deze informatie was ingebouwd.

Mijn favoriete voorbeeld hiervan is in a New York Times-artikel van januari 2022waar ze de hoofdarts van het Boston Children’s Hospital interviewden, waar hij zei dat de afvalwatergegevens met betrekking tot omicron ertoe leidden dat ze veel van hun niet-spoedeisende procedures voor het eerste kwartaal van 2022 annuleerden, en later eind januari 2022, toen de afvalwatergegevens begonnen af ​​te nemen, begonnen ze een aantal van die afspraken opnieuw te verzetten.

Muizz Akhtar

Hoe kan de bewaking van afvalwater in de toekomst worden opgeschaald en gemaximaliseerd voor latere pandemie- en ziekte-uitbraken? Waar zie je afvalwatertoezicht en epidemiologie over drie tot vijf jaar?

Newsha Ghaeli

Onze visie is dat dit een permanente infrastructuurlaag op onze rioleringssystemen is, zodat het een van de belangrijkste vormen van voorbereiding op pandemie in dit land en ziektesurveillance wereldwijd wordt. Het is absoluut logisch dat we een bepaald basisniveau van monitoring hebben voor, laten we zeggen, een verscheidenheid aan zorgwekkende pathogenen over de hele wereld.

En er moet een verbonden wereldwijd netwerk zijn dat communiceert wat we over de hele wereld zien, omdat we van Covid hebben geleerd dat het virus en ook de varianten zich heel, heel snel naar verschillende uithoeken van de wereld verspreiden. Dat gaat niet gebeuren zonder zeer sterk leiderschap van regeringen wereldwijd, en hier in de VS, zowel federaal als staatsniveau.

Naast dat leiderschap en coördinatie is er nog iets anders dat echt nodig is, transparantie van resultaten. En ik denk dat dit bijdraagt ​​aan dit punt dat mensen de gegevens daadwerkelijk gebruiken. Ik denk dat we – als gemeenschap en dan ook individuen, [essentially] volksgezondheidsafdelingen en -instanties – we moeten heel transparant zijn over de acties die met deze gegevens worden ondernomen en de resultaten die worden gefaciliteerd, want dat zal het vertrouwen in het feit dat deze gegevens een verschil maken in de manier waarop we reageren op deze pandemie en beperken deze.

Muizz Akhtar

Als je een toverstaf zou hebben en een volledig effectief afvalwaterprogramma voor de toekomst zou kunnen ontwerpen, hoe zou het er dan uitzien, hoeveel zou het kosten en wat zou het opleveren?

Newsha Ghaeli

Ik ken de cijfers niet uit mijn hoofd, maar [it would be] een fractie van de kosten van het testen van elke persoon. Biobot had een kort contract met [the CDC and Department of Health and Human Services] afgelopen zomer en we hebben 300 locaties getest die iets minder dan 100 miljoen mensen vertegenwoordigden, of ongeveer 30 procent van de Amerikaanse bevolking. Stel je de kosten voor van het klinisch testen van 30 procent of zelfs 10 procent van de Amerikaanse bevolking. Het is niet eens te vergelijken.

Maar hoe maken we hiervan een van de kernprincipes van de voorbereiding op een pandemie in de VS? Ten eerste: zorg ervoor dat er geld wordt toegewezen aan onze nationale afvalwaterinfrastructuur – niet alleen voor twee of drie jaar, maar voor tien jaar. Dan kan iedereen zich gewoon focussen op het bouwen van de beste versie van dit netwerk en van dit platform. Afvalwater heeft het potentieel om de manier waarop we de volksgezondheid begrijpen en hoe we reageren op veel van onze prioriteiten op het gebied van de volksgezondheid te veranderen. Laten we het systeem zo ontwerpen dat het dat doet, in plaats van alleen maar gefocust te blijven op Covid.

Muizz Akhtar

Wat zijn volgens u de gaten of hiaten in de afvalwaterepidemiologie die moeten worden opgevuld?

Newsha Ghaeli

We zien dat er nog een enorme hoeveelheid werk te doen is, en een aantal van de uitdagingen was dat dit streven gemeenschappen samenbrengt die traditioneel niet erg nauw samenwerken. Deze gegevens worden gebruikt door volksgezondheidsinstanties. Maar om ervoor te zorgen dat ze de gegevens krijgen, moet je de volledige inzet van de mensen op het gebied van afvalwaterzuivering hebben. En soms horen we van een afvalwaterzuiveringsinstallatie waarmee we samenwerken dat ze hun volksgezondheidsafdeling gewoon niet kunnen betrekken.

Ik zou zeggen dat dat onderdeel van het bouwen van bruggen tussen deze gemeenschappen een heel, heel lange weg heeft afgelegd. Maar ik denk dat dat nog kan versterken.

Muizz Akhtar

Wat doe je op een plek waar om te beginnen niet veel van een riolering of openbaar afvalwatersysteem is? Er zijn tal van gemeenschappen, ook in het Zuiden, waar je gewoon pittoiletten hebt.

Newsha Ghaeli

We werken niet in gemeenschappen [that use] septic tanks, dat is ongeveer een derde van de VS. De huidige versie van onze technologie is gebaseerd op rioleringsinfrastructuur, dus in regio’s waar u ofwel vertrouwt op septic tanks, putten of port-a-potties, zou de aanpak moeten veranderen.

We hebben net wat onderzoekswerk gedaan bij MIT, waar we een analyse van monsters in Nepal hadden gedaan, waar monsters daadwerkelijk werden verzameld uit open kanaalriolen, die uiteraard niet alleen rioolwater verzamelen, maar ook straatafval, regenwater, alles. [Different] systemen zullen een andere aanpak nodig hebben, maar ik denk dat het zeker een uitdaging is die overwonnen kan worden.

More articles

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Latest article