Wie die Kanalforschung die Druckprüfung erleichtern und COVID-19 verfolgen kann

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LONDON (Reuters) – Die Wissenschaft der Abwasserüberwachung könnte in Ländern auf der ganzen Welt eingesetzt werden, um die Ausbreitung nationaler COVID-19-Epidemien zu überwachen und gleichzeitig den Bedarf an Massentests zu verringern, sagen Wissenschaftler.

Ein Wissenschaftler arbeitet im Labor des Roslin Institute in Edinburgh, Schottland, inmitten des Ausbruchs der Coronavirus-Krankheit (COVID-19) am 13. Mai 2020. Aufnahme vom 13. Mai 2020. REUTERS / Russell Cheyne

Experten auf diesem Gebiet – bekannt als Abwasserepidemiologie – sagen, dass die Suche nach Anzeichen des SARS-CoV-2-Coronavirus bei der Überwachung und Reaktion auf Aufflackern helfen könnte, wenn die Länder beginnen, die Beschränkungen für die Sperrung von Pandemien zu lockern.

Kleine frühe Studien, die von wissenschaftlichen Teams in den Niederlanden, Frankreich, Australien und anderswo durchgeführt wurden, haben Anzeichen dafür gefunden, dass das COVID-19-verursachende Virus im Abwasser nachgewiesen werden kann.

„Die meisten Menschen wissen, dass Sie viel von diesem Virus über Atempartikel in Tröpfchen aus der Lunge emittieren. Weniger bekannt ist jedoch, dass Sie tatsächlich mehr kleine Viruspartikel in Fäkalien emittieren“, sagte Davey Jones, Professor für Umweltwissenschaften am britischen Bangor Universität.

Dies deutet darauf hin, dass durch die Abwasserprobenahme in größerem Maßstab die ungefähre Anzahl der in einem geografischen Gebiet infizierten Personen geschätzt werden kann, ohne dass jede Person getestet werden muss.

„Jedes Mal, wenn eine Person mit COVID-19 infiziert wird, beginnt sie, Viren in das Abwassersystem abzugeben“, sagte Jones. „Wir nutzen das (Wissen) und verfolgen die Toilettenbewegungen der Menschen.“

Die Praxis wurde bereits früher zur Überwachung von Gesundheitsbedrohungen und Viruserkrankungen eingesetzt.

Es ist ein entscheidendes Instrument im globalen Kampf gegen Polio, und Wissenschaftler in Großbritannien und anderswo verwenden es auch zur Überwachung von Antibiotikaresistenzgenen aus der Tierhaltung.

„Die Abwasserepidemiologie war Teil der weltweiten Überwachung von Polio-Infektionen, daher ist sie nicht völlig neu“, sagte Alex Corbishley, Veterinärwissenschaftler am Roslin Institute in Edinburgh, der ein dreimonatiges Pilotprojekt zur Verfolgung von SARS-CoV- durchführt. 2 im Abwasser in Schottland. „Aber es wurde nie wirklich auf diese Weise auf einen Ausbruch angewendet.“

„Die Idee hier ist, dass Sie dies möglicherweise als relativ billige, aber vor allem skalierbare Methode verwenden könnten, um zu sagen, dass in einer Community X Übertragungsmenge vorhanden ist.“

NICHT INFEKTIONELL

Wissenschaftler, die erste COVID-19-Abwasserstudien in Europa und Australien durchführen, betonen, dass es sich nicht um lebende, infektiöse Viren handelt, sondern um tote Partikel oder Fragmente des genetischen Materials des Virus, die nicht infektiös sind.

In einem Pilotversuch in Queensland, Australien, konnten Wissenschaftler ein Genfragment von SARS-CoV-2 im Abwasser von zwei Kläranlagen nachweisen.

In den Niederlanden handelten Abwasserepidemiologen vor dem COVID-19-Ausbruch und nahmen im Februar und März Proben aus sieben Städten und einem großen Flughafen.

Während sie drei Wochen vor dem ersten COVID-19-Fall kein nachweisbares Virus fanden, konnten sie bis zum 5. März – kaum eine Woche nachdem der erste Fall dort bestätigt worden war – Virusfragmente nachweisen.

„Der Nachweis des Virus im Abwasser, selbst wenn die COVID-19-Prävalenz niedrig ist, weist darauf hin, dass die Abwasserüberwachung ein sensibles Instrument zur Überwachung der Verbreitung des Virus sein könnte“, schrieben die Forscher in einem online auf MedRxiv veröffentlichten Artikel.

Forscher in Paris veröffentlichten im April Ergebnisse, die zeigten, wie die monatelange Probenahme von Abwasser in der Stadt die gleiche Kurve der dort steigenden und fallenden Epidemie verfolgte.

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Nur wenige Länder verfügen über die Ressourcen oder Kapazitäten, um jede Person einzeln zu testen. Die meisten Länder können nur Beschäftigte im Gesundheitswesen oder Personen mit Symptomen testen, die so schwerwiegend sind, dass sie einen Krankenhausaufenthalt benötigen. Dies bedeutet, dass die Behörden nur begrenzte Informationen darüber haben, wie weit verbreitet das neue Coronavirus ist oder ob es einige Gemeinden stärker betrifft als andere.

„Sie können diese Art der Überwachung als Instrument für die öffentliche Gesundheit verwenden“, sagte Andrew Singer, ein Forscher am britischen Zentrum für Ökologie und Hydrologie, der mit Davey und anderen an Pilotplänen für Coronavirus-Abwassertests in Großbritannien arbeitet.

„Und der Nutzen dieses Ansatzes besteht darin, dass er so billig ist und die Investition, die Sie tätigen, sich nicht nur für (diese) Coronavirus-Pandemie, sondern auch für zukünftige Ausbrüche auszahlt.“

Bearbeitung von Janet Lawrence

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