폐수 검사가 COVID-19 지역 사회 확산을 막는 데 어떻게 도움이되는지

Smederevac / 게티

핵심 사항

• COVID-19 바이러스 입자는 애리조나 대학 기숙사의 일상적인 폐수 검사 중에 발견되었습니다.
• 학교는 즉시 학생과 교직원을 테스트하고 COVID-19에 양성이지만 증상이없는 두 사람을 확인했습니다.
• 이 이야기는 사람들이 왜 더 많은 지역 사회가 COVID-19에 대한 소변과 대변을 검사하지 않는지 궁금해하게했습니다.
• 전문가들은 테스트 시스템이 이미 과부하 상태이며 샘플을 추가하면 결과 속도가 느려질 뿐이라고 말합니다.

애리조나 대학교는 기숙사 하수도를 정기적으로 검사하는 동안 샘플에서 COVID-19를 유발하는 바이러스 인 SARS-CoV-2를 발견했습니다. 대학은 잠재적 인 발병을 막기위한 즉각적인 조치로 대응했지만 이야기는 다음과 같은 질문을 불러 일으켰습니다. 소변 및 대변 샘플이 아직 COVID-19 검사 옵션에 추가되지 않은 이유.

Microbac Laboratories, Inc의 분자 생물학 디렉터 인 Aaron Peacock 박사는 "실제로이 모든 것은 매우 새로운 것입니다."라고 Verywell에 말합니다. “정기적으로 수행되지 않았습니다. 폐수 [테스트]를 수행하는 대부분의 회사는 우리의 유틸리티 회사이므로 도시 나 카운티에 있거나 유틸리티 구역에 있습니다. 규제가 심합니다. "

Peacock은 University of Arizona의 기숙사 하수 검사에 관여하지 않았지만 Microbac Laboratories는 현재 다른 대학과 협력하여 폐수에서 SARS-CoV-2 바이러스 수를 테스트하고 있습니다.

이 회사는 또한 SARS-CoV-2 테스트에 대한 자금을 할당 한 일부 도시 및 지방 자치 단체와 협력하고 있습니다. Peacock은 전염병 기간 동안의 폐수 테스트는 다른 테스트 방법을 보완하여 캠퍼스, 기업 및 커뮤니티에 앞으로의 문제에 대한 더 큰 그림을 제공 할 수 있다고 말합니다.

커뮤니티 감염 추세 모니터링

COVID-19 바이러스 수에 대한 하수 샘플 테스트는 한 번에 한 사람을 테스트하는 것과 다릅니다. 다른 모델과 알고리즘은 한 지역의 일반적인 활성 감염 수를 모니터링하는 데 도움이 될 수 있으며 데이터는 감염 사례가 증가하는지, 감소하는지 또는 동일하게 유지되는지를 커뮤니티에 알리는 데 도움이 될 수 있습니다.

“이렇게 보면 10,000 피트 높이의 풍선을 타고 숲을 내려다 보며 숲에서 무슨 일이 벌어지고 있는지 전체적으로 알 수 있습니다. 그러나 개별 사람을 테스트 할 때는 개별 나무를 테스트하는 것입니다. "라고 Peacock은 말합니다.

Peacock은 SARS-CoV-2가 증상이 나타나기 전에 사람의 대변에서 흘릴 수 있다고 말합니다.

"이는 활동적인 감염에 대한 선구자 역할을합니다."라고 그는 말합니다.

그 논리에 따라 폐수에서 바이러스 입자를 감지하면 지역 사회가 COVID-19 사례를 더 빨리 식별 할 수 있습니다. 이는 애리조나 대학에서 일어난 일입니다.

학교의 물 및 에너지 지속 가능한 기술 센터는 대면 수업 첫 주 동안 캠퍼스 기숙사의 폐수를 테스트했습니다. 그들은 한 기숙사에서 SARS-CoV-2의 존재를 발견했습니다. 해당 위치의 학생과 교직원을 테스트했을 때 바이러스에 양성이지만 증상이없는 두 사람을 확인했습니다.

대학의 성명에 따르면 캠퍼스의“테스트, 추적, 치료”전략의 일환으로 모든 학생들은 기숙사로 이동하기 전에 항원 테스트를 음성으로 받아야했습니다.

New Mexico State University의 공중 보건 교수 인 Jagdish Khubchandani, MPH, PhD, MBBS는 "여기에서 타이밍에 관한 것입니다."라고 Verywell은 말합니다. “오늘 나를 테스트 해보면, 아마도 저는 부정적이라고 생각합니다. 하지만 당신은 나를 3 일 동안 내버려 두세요. 그 며칠 동안 나는 지역 식료품 점에 갔거나 몇몇 사람들을 만나 감염되었을 수 있습니다.”

증상 전에 사례 포착

Johns Hopkins Medicine의 연구에 따르면 COVID-19 감염 초기에 사람이 검사를 받으면 결과가 위음성으로 나타날 수 있습니다.

연구를 위해내과 연보, 역전사 효소 중합 효소 연쇄 반응 (RT-qPCR) 테스트를 거친 1,330 개 샘플의 데이터를 검토했습니다. 연구진은 테스트 결과와보고 된 감염 날짜 또는 증상이 나타난 시간을 사용하여 매일 위음성 비율을 계산했습니다.

그들의 추정에 따르면, 감염된 후 4 일 동안 바이러스 검사를받은 개인은 음성 검사를받을 가능성이 67 % 더 높았고, 따라서 위음성 판정을 받았습니다. 검사 결과는 감염 8 일 만에 더 정확한 것으로 판명되었지만 그 후에도 위양성률은 20 %였습니다.

Khubchandani는 "내가 감염되었을 때도 처음에는 처음 7 ~ 10 일 동안, 또는 일부 사람들의 경우 2 주 동안은 증상이 없지만 여전히 바이러스를 제거합니다."라고 가상으로 설명합니다.

애리조나 대학교는 COVID-19 양성 반응을 보인 학생 2 명을 기숙사에서 격리 장소로 옮겼습니다. 학생들은 안전하게 기숙사 생활과 대면 공부로 돌아갈 수있을 때까지 온라인 수업을 계속합니다.

학생들이 격리 된 후 학교의 물 및 에너지 지속 가능한 기술 센터는 기숙사의 폐수를 다시 테스트 한 결과 바이러스의 흔적을 발견하지 못했습니다.

바이러스가 체내 배설물로 배출되고 비 인두 면봉과 ​​같은 COVID-19 검사보다 일찍 코로나 바이러스를 탐지하는 데 사용될 수 있다면 왜 더 많은 학교와 지역 사회에서 소변 및 대변 샘플을 검사하지 않습니까?

“소변 검사는 테스트에 추가적인 단계와 부담을 줄 것입니다.”라고 Khubchandani는 말합니다. 백 로그 된 실험실의 테스트 급증 및 지연이 이미 문제가 되었기 때문에 개인에 대한 신체 폐기물 테스트는 추가적인 도전이 될 것입니다.

COVID-19에 대한 폐수를 테스트하는 방법

Peacock은 Microbac Laboratories가 두 가지 방법 중 하나로 대표 샘플을 얻는다고 설명합니다. 첫 번째는 무작위 샘플을 수집하는 잡기 테스트입니다. 두 번째는 복합 테스트로, 15 분 또는 20 분마다 폐수를 수집하기 위해 기기를 배치합니다.

다음으로, 샘플의 pH를 조정하여 바이러스 입자가 다른 입자에 달라 붙어 필터링을 돕습니다. 그런 다음 핵산과 잠재적 바이러스 RNA를 추출하고 RT-qPCR 테스트를 수행합니다. 이 테스트는 "RNA를 상보적인 DNA로 바꾸는 것입니다."라고 Peacock은 말합니다. "그리고 나서 그 상보적인 DNA는 우리의 도구로 읽 힙니다."

RT-qPCR

RNA는 RNA 템플릿으로 만든 DNA의 합성 형태 인 보완 DNA로 변합니다.이 테스트는 유전학에서 임상 연구에 이르기까지 많은 응용 분야가 있습니다.

RT-qPCR 테스트는 비 인두 면봉에서 수집 한 샘플에 사용되는 것과 동일한 분석입니다. 그러나 폐수 테스트에는 또 다른 메트릭이 필요합니다. Microbac는 또한 PMMoV (페퍼 마일드 반점 바이러스)를 테스트합니다.

Peacock은 "이것은 폐수에서 가장 풍부한 인간 관련 바이러스입니다."라고 말합니다. 또한 수질 테스트에도 사용되었습니다. Peacock은 "PMMoV를 사용하여 주어진 시간에 폐수에 얼마나 많은 인간 폐기물이 있는지 알 수 있습니다."라고 말합니다. "그런 다음이를 사용하여 SARS-CoV-2 번호에 대한 결과를 종합 할 수 있습니다."

기숙사를 넘어서 테스트

Khubchandani는“기업, 산업, 공장 및 작업 현장은 바이러스의 부하를 평가하기에 좋은 장소가 될 수 있습니다. 예를 들어, 대유행의 첫 달에 고기 포장 공장은 COVID-19 발병 핫스팟이되었습니다. 공장의 하수에 바이러스가 있는지 확인하면 향후 발생을 예방하는 데 도움이 될 수 있습니다.

Jagdish Khubchandani, PhD, MPH, MBBS

제가 강조해야 할 것은 하수 또는 사람을 테스트하는 데있어 우리의 가장 큰 도전은 어떻게 그것을 대중적 적응으로 바꾸는 것입니다.

도시는 커뮤니티의 여러 하위 섹션에서 데이터를 수집하기 위해 테스트를 사용할 수도 있습니다. Peacock은“리프트 스테이션 (펌프 하우스)이나 물이 모이는 지역이있는 곳이면 어디에서나 (이곳이 이웃이든 고등학교이든) 테스트 할 수 있습니다.”라고 Peacock은 말합니다.

즉, 자금 조달과 관료주의는 여전히 방해가 될 수 있습니다. “더 큰 커뮤니티 상황에서는 올바른 유형의 바이러스 부하를 얻기 위해 샘플을 강화하는 데 많은 추가 비용이 발생합니다. 그리고 많은 도시에 이러한 유형의 자원이 없을 수 있습니다.” 쿽찬 다니가 말한다.

Khubchandani는 데이터 수집에 대한 또 다른 중요한 고려 사항을 제시합니다. "내가 강조해야 할 것은 하수 또는 사람들을 테스트하는 데있어 가장 큰 도전이되는 것은 : 어떻게 그것을 대중의 적응으로 바꾸는가?"

지역 사회가 하수도 검사를 통해 높은 COVID-19 부담을 발견하면 해당 지역 사회 내의 개인에 대한보다 적극적인 사회적 거리 측정 및 검사가 이루어져야합니다.Khubchandani는 궁극적으로 데이터가 "실시간 평가 및 해당 평가에 따른 커뮤니티 활동이있는 경우에만 유용합니다."라고 덧붙입니다.

이것이 당신에게 의미하는 것

귀하의 지역 사회가 곧 COVID-19에 대한 하수도를 테스트하지 않을 수 있지만 애리조나 대학의 이야기는 증상이 없어도 바이러스가 퍼질 수 있음을 상기시켜줍니다. 적절한 사회적 거리 예방 조치를 계속 취하고, 마스크를 착용하고, 효과적인 손 위생을 실천하는 것은 여전히 ​​귀하와 귀하의 가족 및 지역 사회를 안전하게 지키는 가장 좋은 방법입니다.