加利福尼亞州的研究人員從廁所廢水中沖洗出了大量資料。科學家們首次能夠在汙水中檢測到特定的 SARS-CoV-2 變異株，而且比它們在檢測診所中出現的時間早幾周。
加州大學聖地亞哥分校 (UCSD) 的微生物學家、該研究的合著者羅伯·奈特說，廢水資料追蹤了“一波又一波不同的病毒”。該研究於 7 月 7 日發表在《自然》雜誌上。奈特說，這項技術最終可以用於追蹤新出現的變異株，並加快公共衛生響應。“當下一個毒株來襲時，我們將做好準備。”
世界各地的研究小組都使用汙水監測來追蹤 SARS-CoV-2，但這些方法通常只檢測病毒的存在和數量。然後，這被用來估計社群中的傳播量。但是，識別哪些變異株正在傳播以及它們的流行程度的努力一直受到低質量資料的困擾。
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為了克服這個問題，加利福尼亞州的團隊開發了一種使用奈米珠來增加可以從廢水樣本中測序的病毒 RNA 量的方法。以前的技術允許科學家對樣本中不超過 40% 的病毒 RNA 進行測序，而奈米珠方法使研究人員能夠對接近 95% 的病毒 RNA 進行測序。加利福尼亞州的團隊還開發了一種名為 Freyja 的工具，用於識別每個樣本中存在的變異株及其相對丰度。
汙水樣本
為了測試他們的方法，科學家們花了近一年的時間從聖地亞哥的一個汙水處理廠收集樣本，該處理廠處理來自約 230 萬人的廢水。資料收集始於 2021 年 2 月。他們還在 UCSD 校園內 130 多個地點的維修孔和汙水管道中收集了廢水，歷時 10 個月。
研究人員在廢水中檢測到 Alpha 和 Delta 冠狀病毒變異株，比透過拭子和診所對人進行檢測發現這些毒株的時間早兩週。他們還在聖地亞哥首次有人檢測出 Omicron 呈陽性前大約十天檢測到了 Omicron，並追蹤了 Omicron 的 BA.1 變異株在人群中的激增。
在 UCSD 校園，研究人員持續檢測到 Alpha、Delta 和一種不太知名的變異株 Epsilon，後者主要在美國發現。合著者、加利福尼亞州拉霍亞斯克裡普斯研究所的應用數學家約書亞·利維說，這令人驚訝，因為在某些周內，這些變異株幾乎從臨床監測中消失了。
但荷蘭國家公共衛生與環境研究所在比爾託芬的傳染病研究員安娜·瑪麗亞·德羅達·胡斯曼說，目前尚不清楚該技術是否能有效地追蹤快速傳播的 Omicron BA.4 和 BA.5 變異株，因為這些變異株很難相互區分。
昆士蘭大學布里斯班分校的環境科學家 Phong Thai 說，特定變異株的早期預警系統的前景可能還需要一段時間，因為在收集樣本後需要將近兩週的時間才能處理結果。“如果你想讓一個工具真正對公共衛生有用，它必須在幾天內返回結果，”Thai 說。
但奈特說，該團隊已設法將樣本測序時間從幾周縮短到幾天，這是一個“遊戲規則改變者”。
本文經許可轉載，並於 2022 年 7 月 8 日首次發表。