Covid-19: jacht op virussen in afvalwater

Christiane Fux studeerde journalistiek en psychologie in Hamburg. De ervaren medisch redacteur schrijft sinds 2001 tijdschriftartikelen, nieuws en feitelijke teksten over alle denkbare gezondheidsonderwerpen. Naast haar werk voor is Christiane Fux ook actief in proza. Haar eerste misdaadroman verscheen in 2012 en ze schrijft, ontwerpt en publiceert ook haar eigen misdaadspelen.

Meer berichten van Christiane Fux Alle inhoud van wordt gecontroleerd door medische journalisten.

Het idee klinkt indrukwekkend omdat het zo eenvoudig lijkt: aangezien coronavirussen ook via de darmen worden uitgescheiden, kunnen afvalwatermonsters worden gebruikt om te bepalen waar het infectieproces weer op gang komt.

Met monsters van 900 rioolwaterzuiveringsinstallaties willen experts de Sars-CoV-2-activiteit in heel Duitsland volgen. Wekelijks gecontroleerd en geanalyseerd, konden ontstekingshaarden van infectie snel worden geïdentificeerd.

Vroegtijdig waarschuwingssysteem tegen corona

"In theorie zou het zelfs mogelijk zijn om het te beperken tot bepaalde delen van de stad of zelfs straten", zegt Dr. René Kallies in gesprek met De viroloog van het Helmholtz Centrum voor Milieuonderzoek (UFZ) in Leipzig werkt aan het project samen met collega's van de Duitse Vereniging voor Waterbeheer, Riolering en Afval (DWA) en de TU Dresden. De wetenschappers starten deze maand een testrun in 20 Duitse rioolwaterzuiveringsinstallaties.

Het doel is bijvoorbeeld om te kunnen beoordelen of regio's daadwerkelijk onder de door de politiek gestelde richtwaarde van momenteel maximaal 50 nieuwe besmettingen per 100.000 inwoners blijven.

De onderzoekers zijn momenteel bezig met het onderzoeken van uitgestelde afvalwatermonsters en deze te vergelijken met de gerapporteerde casusnummers op dit moment. Zo krijgen ze een globaal beeld van de hoeveelheden virusdeeltjes die bij een bepaald aantal mensen in het afvalwater terechtkomen.

Maar dat kan heel verschillende resultaten opleveren: hoe hoog het aantal niet-gemelde gevallen, d.w.z. het aantal niet-gedetecteerde gevallen, zal waarschijnlijk sterk verschillen van regio tot regio. Omdat het afhangt van hoeveel mensen er daadwerkelijk zijn getest op de virusinfectie.

Lastige modelberekeningen

Het is echter moeilijk om dit zo precies mogelijk te berekenen, omdat de hoeveelheid uitgescheiden virus sterk verschilt van persoon tot persoon. Het hangt onder meer af van de sterkte van het immuunsysteem of het stadium van infectie.

"We hebben nog steeds niet de gegevens om een ​​solide gemiddelde te berekenen", zegt Kallies. Aangezien onderzoek momenteel dagelijks nieuwe informatie over het coronavirus meldt, heeft hij er toch vertrouwen in dat er binnenkort betrouwbare cijfers beschikbaar komen waarmee de wiskundigen in het team hun rekenmodel kunnen bouwen.

Daarnaast weten we al dat het virus langer wordt uitgescheiden dan dat de besmette persoon ziek of besmettelijk is. "Dat zou dan ook terug te zien zijn in de monsters", legt de viroloog uit. Er is dus nog een factor waarmee rekening moet worden gehouden in het model.

Op zoek naar de beste praktijk

Ook is nog niet duidelijk welke procedure zal worden gevolgd. Eerst moet je het monster klaarmaken zodat je het op het virus kunt testen. De eenvoudigste methode, namelijk werken met vriesdrogen, duurt drie dagen. “Dat is te lang”, zegt de wetenschapper. Bovendien is het te onnauwkeurig.

De viroloog vertrouwt momenteel op polyethyleenglycolprecipitatie - een proces waarbij de afvalwatermonsters eerst worden gemengd met een middel dat zich aan de virussen bindt en vervolgens precipiteert. Het middel en de virussen worden vervolgens gescheiden van de andere componenten door een krachtige centrifuge. "Hierdoor blijven een paar geconcentreerde druppels van een grote koffiekop afvalwater over." Aan het eind van de dag wordt met een PCR-test het genetische materiaal van het virus opgespoord.

Het doel is om met zo min mogelijk inspanning een zo hoog mogelijke betrouwbaarheid van de tests te bereiken, wat ook bij lage case-nummers betrouwbaar werkt.

Wat is echt belangrijk in de rioolwaterzuivering?

Verdere variabelen vloeien voort uit de verschillende uitrustingen van de rioolwaterzuiveringsinstallaties en rioleringsnetwerken. Ze hebben verschillende lengtes en diameters. “We moeten nog kijken welke deeltjes er onderweg vast komen te zitten”, legt Kallies uit. Zelfs het weer speelt een rol: “Als het droog is, bereikt er minder de RWZI dan als we regen hebben. Maar we hopen dat we dat kunnen modelleren."

Als het proces zichzelf bewijst, kunnen grotere rioolwaterzuiveringsinstallaties, die zelf regelmatig het afvalwater controleren, ook testen op Sars-CoV-2. Kleinere zouden de monsters naar het laboratorium moeten sturen. Deze gegevens worden vervolgens samengevoegd en geëvalueerd in een centraal meldpunt. "Tot op zekere hoogte een soort RKI voor afvalwater", zegt de onderzoeker.

Reageer snel op uitbraken

Het idee achter het project: bij een grote uitbraak betekent vroegtijdige detectie dat er sneller inperkingsmaatregelen kunnen worden genomen, zoals het intensiever testen van de bevolking.

Als de methode om de Sars-CoV-2-activiteit in een regio aan het licht te brengen betrouwbaar blijkt te zijn, kan de procedure snel landelijk worden uitgerold. "We hebben ons de herfst als doel gesteld, en dat is ook niet onrealistisch." Dat zou mooi op tijd zijn voor het volgende griepseizoen, dat naast Covid-19-patiënten ook het gezondheidssysteem zal belasten. Kallies zegt: "We zijn er allemaal met passie mee bezig."

Tags:  gezonde voeten Menstruatie roken