Antes dos resultados dos testes, os sinais de COVID-19 estão nos sistemas de água

Antes que um hospital comunitário seja sobrecarregado com pacientes com COVID-19, mesmo antes que os testes de antígeno – não importa a rapidez – retornem os resultados, há um lugar que pode capturar o número de infecções por COVID-19 em uma comunidade.

Um novo trabalho de pesquisa do laboratório de Fangqiong Ling, professor assistente de energia, meio ambiente e engenharia química na Universidade de Washington em St. Louis’ McKelvey School of Engineering, mostrou a viabilidade de águas residuais como uma ferramenta precisa quando se trata de descrever surtos de COVID-19 em uma comunidade. Além de provar a utilidade da detecção do COVID-19, a amplitude da análise do artigo também o torna um recurso para outros pesquisadores no campo de rápido crescimento da epidemiologia de águas residuais.

A pesquisa foi publicada como matéria de capa da edição de 22 de julho da revista Ciência Ambiental, Pesquisa e Tecnologia da Água.

Desde o início da pandemia do COVID-19, pesquisadores de todo o mundo iniciaram ou aumentaram os programas de monitoramento de água existentes. Trabalhando em colaboração com a Escola de Medicina da Universidade de Washington e pesquisadores de duas outras universidades, Ling e David Mantilla-Calderon, um associado de pós-doutorado em seu laboratório, aproveitou os dados para determinar que relação, se houver, eles poderiam encontrar entre o número de Casos de COVID-19 relatados em uma área e a quantidade de material genético de SARS-CoV-2 em águas residuais municipais.

Começando com 101 estudos de águas residuais de todo o mundo, Ling e sua equipe decidiram por um conjunto de variáveis ​​comuns e outros critérios de inclusão que precisavam ser atendidos para combinar dados com precisão para um tipo de “estudo de estudos” conhecido como meta-análise revisão sistemática. Esse tipo de estudo permite que os pesquisadores investiguem uma questão usando muito mais dados do que eles próprios poderiam coletar; em última análise, eles foram capazes de usar 20 dos 101 estudos.

“Em geral, encontramos uma correlação positiva”, disse Mantilla-Calderón. À medida que os casos registrados aumentaram, eles encontraram mais material viral nas águas residuais. “Mas não é uma correlação de um para um – a força da correlação muda com cada sistema.” Isso porque cada sistema de águas residuais é único. Mantilla-Calderon sabe disso melhor do que a maioria porque tem experiência em monitoramento de águas residuais e está familiarizado com as maneiras pelas quais esses sistemas podem variar.

Os sistemas de águas residuais podem ser construídos com diferentes materiais e usar diferentes processos ou produtos químicos em diferentes partes do sistema. Eles geralmente são construídos em diferentes configurações e atendem a populações de tamanhos muito diferentes. Somando-se à complexidade do estudo, entre os 20 artigos que compartilharam variáveis ​​suficientes para serem incluídos no estudo, diferentes pesquisadores utilizaram diferentes métodos de extração de RNA.

São essas peculiaridades dos sistemas de águas residuais individuais e dos métodos e preferências dos pesquisadores que levaram a um campo cheio de dados sem contexto suficiente para torná-lo generalizável. Com este artigo, no entanto, o laboratório de Ling deu uma contribuição significativa para definir esse contexto.

“O estudo fornece orientação estatística geral”, disse Mantilla-Calderon. No futuro, os pesquisadores poderão usá-lo para ajudá-los a entender melhor como interpretar seus dados, considerando os tipos de amostras que possuem e os sistemas com os quais estão trabalhando.

Também começa a preencher as lacunas entre pesquisadores médicos e engenheiros.

“Nós usamos o mesmo tipo de método de revisão sistemática de meta-análise que é normalmente usado em pesquisa Clinica“, disse Ling. “Isso cria uma espécie de linguagem comum para pesquisadores médicos e pesquisadores de engenharia.”

Isso pode facilitar a troca de dados e resultados, levando a uma compreensão mais robusta das relações entre os vírus que se movem pelo mundo da engenharia e as doenças que se espalham pelas populações.

Por que esgoto?

“Nossa premissa é que as águas residuais, forma imparcial de coletar informações”, disse Mantilla-Calderón. Tem potencial para ser uma amostra de infecção mais representativa do que, por exemplo, casos relatados por um hospital por vários motivos, incluindo:

• Pessoas assintomáticas não são testadas com tanta frequência.
• Algumas pessoas não têm acesso fácil aos testes.
• Muitas pessoas com sintomas leves usam testes caseiros e esses resultados não são compartilhados com os hospitais.
• Nem todo mundo elimina o vírus através das fezes – estudos sugerem que cerca de 40% a 65% das pessoas o fazem. Mas desse grupo, cerca de 50% são assintomáticos e provavelmente não teriam sido testados.

“A infraestrutura pública de águas residuais é talvez a parte da infraestrutura social mais justa para as pessoas”, disse Ling.