Smederevac / Getty
Bài học rút ra chính
- Các hạt vi rút COVID-19 được phát hiện trong quá trình kiểm tra nước thải định kỳ của các ký túc xá tại Đại học Arizona.
- Nhà trường ngay lập tức tiến hành kiểm tra học sinh và nhân viên và xác định có hai người dương tính với COVID-19 nhưng không có triệu chứng.
- Câu chuyện khiến mọi người thắc mắc tại sao nhiều cộng đồng không xét nghiệm COVID-19 trong nước tiểu và phân.
- Các chuyên gia nói rằng hệ thống thử nghiệm đã quá tải và việc thêm các mẫu bổ sung sẽ chỉ làm tăng thêm tốc độ chậm chạp của kết quả.
Trong khi thường xuyên kiểm tra nước thải ký túc xá, Đại học Arizona đã phát hiện SARS-CoV-2, vi rút gây ra COVID-19, trong các mẫu. tại sao mẫu nước tiểu và phân vẫn chưa được thêm vào các tùy chọn xét nghiệm COVID-19.
Aaron Peacock, tiến sĩ, giám đốc sinh học phân tử tại Phòng thí nghiệm Microbac, Inc, nói với Verywell: “Tất cả điều này thực sự khá mới mẻ. “Nó không thực sự được thực hiện một cách thường xuyên ... hầu hết các công ty đang làm [thử nghiệm] nước thải này là các công ty tiện ích của chúng tôi, vì vậy họ ở các thành phố hoặc quận, hoặc họ là các quận tiện ích, và họ ' lại được quy định rất chặt chẽ. ”
Peacock không tham gia vào việc kiểm tra nước thải ký túc xá của Đại học Arizona, nhưng Phòng thí nghiệm Microbac hiện đang làm việc với các trường cao đẳng và đại học khác để kiểm tra số lượng vi rút SARS-CoV-2 trong nước thải của họ.
Công ty cũng đang làm việc với một số thành phố và thành phố đã phân bổ kinh phí cho thử nghiệm SARS-CoV-2. Peacock cho biết việc kiểm tra nước thải trong thời kỳ đại dịch — và nếu không — có thể bổ sung cho các phương pháp kiểm tra khác để cung cấp cho các trường, doanh nghiệp và cộng đồng một bức tranh toàn cảnh hơn về các vấn đề phía trước.
Theo dõi các xu hướng lây nhiễm của cộng đồng
Xét nghiệm mẫu nước thải để tìm số lượng vi-rút COVID-19 khác với xét nghiệm từng người một. Các mô hình và thuật toán khác nhau có thể giúp theo dõi một số lượng chung các ca lây nhiễm đang hoạt động trong một khu vực và dữ liệu có thể giúp thông báo cho cộng đồng về việc các ca nhiễm đang tăng lên, giảm xuống hay vẫn giữ nguyên.
“Nếu bạn nhìn nó theo cách này, bạn đang ở trên khinh khí cầu ở độ cao 10.000 feet, nhìn xuống khu rừng, cho bạn một ý tưởng tổng thể về những gì đang diễn ra trong rừng. Nhưng khi bạn đang thử nghiệm từng người, bạn đang thử nghiệm từng cây, "Peacock nói.
Peacock nói rằng SARS-CoV-2 có thể được thải ra trong phân của một người trước khi họ có các triệu chứng.
Ông nói: “Đó là một dấu hiệu báo trước về những gì có thể sắp xảy ra đối với các bệnh nhiễm trùng đang hoạt động.
Theo logic đó, việc phát hiện các hạt vi rút trong nước thải có thể giúp cộng đồng xác định các trường hợp COVID-19 sớm hơn, đó là điều đã xảy ra tại Đại học Arizona.
Trung tâm Công nghệ Bền vững về Năng lượng và Nước của trường đã kiểm tra nước thải từ các ký túc xá trong khuôn viên trường trong tuần đầu tiên của các lớp học trực tiếp. Họ đã tìm thấy sự hiện diện của SARS-CoV-2 trong một ký túc xá. Khi kiểm tra các sinh viên và nhân viên tại địa điểm đó, họ đã xác định được hai cá nhân dương tính với vi rút nhưng không có triệu chứng.
Theo một tuyên bố từ trường đại học, là một phần của chiến lược “Kiểm tra, Truy tìm, Điều trị” của khuôn viên trường, tất cả sinh viên phải làm xét nghiệm kháng nguyên âm tính trước khi họ có thể chuyển vào ký túc xá, theo một thông báo từ trường đại học.
“Đó là tất cả về thời gian ở đây,” Jagdish Khubchandani, Tiến sĩ, MPH, MBBS, giáo sư sức khỏe cộng đồng tại Đại học Bang New Mexico, nói với Verywell. “Tôi nghĩ hôm nay, nếu bạn kiểm tra tôi, hy vọng — và rất có thể — tôi sẽ âm tính. Nhưng bạn để tôi một mình trong ba ngày. Trong vài ngày đó, tôi có thể đã đi đến cửa hàng tạp hóa gần nhà hoặc gặp một số người và tôi đã bị nhiễm bệnh ”.
Bắt các trường hợp trước khi có triệu chứng
Theo nghiên cứu từ Johns Hopkins Medicine, khi một người được xét nghiệm nhiễm COVID-19 trong những ngày đầu, kết quả có thể tạo ra âm tính giả.
Đối với nghiên cứu, được xuất bản trongBiên niên sử của Y học Nội khoa, dữ liệu từ 1.330 mẫu trải qua thử nghiệm phản ứng chuỗi polymerase phiên mã ngược (RT-qPCR) đã được xem xét. Các nhà nghiên cứu đã tính toán tỷ lệ âm tính giả hàng ngày bằng cách sử dụng kết quả xét nghiệm và ngày lây nhiễm được báo cáo hoặc thời gian các triệu chứng xuất hiện.
Theo ước tính của họ, những người được xét nghiệm vi rút trong bốn ngày sau khi bị nhiễm có khả năng cho kết quả âm tính cao hơn 67%, và do đó nhận được kết quả âm tính giả. Xét nghiệm được chứng minh là chính xác hơn tám ngày sau khi nhiễm trùng, nhưng ngay cả khi đó, tỷ lệ dương tính giả là 20%.
“Ngay cả khi tôi bị nhiễm,” Khubchandani giải thích theo giả thuyết, “ban đầu trong 7 đến 10 ngày đầu tiên — hoặc thậm chí hai tuần đối với một số người — tôi không có triệu chứng gì, nhưng tôi vẫn tiếp tục lây nhiễm vi-rút”.
Đại học Arizona đã di dời hai sinh viên có kết quả xét nghiệm dương tính với COVID-19 khỏi ký túc xá để cách ly. Các sinh viên sẽ tiếp tục các lớp học trực tuyến cho đến khi họ có thể trở lại cuộc sống ký túc xá và học trực tiếp một cách an toàn.
Sau khi các học sinh được cách ly, Trung tâm Công nghệ Bền vững Nước và Năng lượng của trường đã kiểm tra lại nước thải của ký túc xá và không tìm thấy dấu vết của vi rút.
Nếu vi rút được thải ra trong chất thải của cơ thể và có khả năng được sử dụng để phát hiện coronavirus sớm hơn so với các xét nghiệm COVID-19 như tăm bông mũi họng, thì tại sao không có nhiều trường học và cộng đồng hơn xét nghiệm mẫu nước tiểu và phân?
Khubchandani nói: “Phân tích nước tiểu sẽ đặt ra các bước bổ sung và gánh nặng cho việc kiểm tra. Với sự gia tăng thử nghiệm và sự chậm trễ từ các phòng thí nghiệm tồn đọng đã là một vấn đề, việc kiểm tra chất thải cơ thể đối với các cá nhân sẽ là một thách thức bổ sung.
Cách kiểm tra COVID-19 trong nước thải
Peacock giải thích rằng Phòng thí nghiệm Microbac lấy mẫu đại diện theo một trong hai cách. Đầu tiên là cái được gọi là thử nghiệm lấy, nơi một mẫu ngẫu nhiên được thu thập. Thứ hai là một bài kiểm tra tổng hợp, trong đó một thiết bị được đặt tại chỗ để thu gom nước thải cứ sau 15 hoặc 20 phút.
Tiếp theo, độ pH của mẫu được điều chỉnh để làm cho các phần tử virus dính vào các phần tử khác, hỗ trợ quá trình lọc. Sau đó, các axit nucleic và RNA của virus tiềm năng được chiết xuất, và một thử nghiệm RT-qPCR được thực hiện. Peacock cho biết, xét nghiệm này "thay đổi RNA thành DNA bổ sung." Và sau đó, DNA bổ sung đó sẽ được đọc bởi công cụ của chúng tôi. "
RT-qPCR
RNA được biến thành DNA bổ sung, một dạng DNA tổng hợp được tạo ra từ khuôn mẫu RNA. Xét nghiệm này có nhiều ứng dụng, từ di truyền học đến nghiên cứu lâm sàng.
Xét nghiệm RT-qPCR là phân tích tương tự được sử dụng cho các mẫu thu thập từ mẫu gạc mũi họng. Tuy nhiên, bạn cần một số liệu khác để kiểm tra nước thải. Microbac cũng kiểm tra virus gây bệnh đốm nhẹ trên cây tiêu (PMMoV).
Peacock nói: “Đó là loại vi rút có liên quan đến con người phổ biến nhất trong nước thải. Nó cũng được sử dụng để kiểm tra chất lượng nước. "Bạn có thể sử dụng PMMoV đó để cho bạn biết lượng chất thải của con người trong nước thải tại bất kỳ thời điểm nào", Peacock nói, với lý do cần phải phân biệt giữa đầu vào của con người và đầu vào công nghiệp. “Và sau đó bạn có thể sử dụng nó để xác định kết quả cho các số SARS-CoV-2 của bạn.”
Thử nghiệm Beyond Dorms
Khubchandani nói: “Các công ty, ngành công nghiệp, nhà máy và địa điểm làm việc có thể là những nơi tốt để đánh giá mức độ tải của vi rút. Ví dụ, trong những tháng đầu tiên của đại dịch, các nhà máy đóng gói thịt đã trở thành điểm nóng bùng phát dịch COVID-19. Kiểm tra sự hiện diện của vi rút trong nước thải của nhà máy có thể giúp ngăn ngừa các đợt bùng phát trong tương lai.
Jagdish Khubchandani, Tiến sĩ, MPH, MBBS
Tôi nghĩ điều tôi phải nhấn mạnh là thách thức lớn nhất của chúng tôi khi thử nghiệm nước thải hoặc con người là: làm thế nào để bạn chuyển nó sang sự thích nghi của cộng đồng?
- Jagdish Khubchandani, Tiến sĩ, MPH, MBBSCác thành phố cũng có thể sử dụng thử nghiệm để thu thập dữ liệu từ các phần phụ khác nhau của cộng đồng. “Bất cứ nơi nào bạn có trạm thang máy (nhà máy bơm) hoặc khu vực có nước tụ lại— [cho dù] đó là khu vực lân cận hay trường trung học — bạn đều có thể kiểm tra điều đó,” Peacock nói.
Điều đó nói rằng, kinh phí và băng đỏ vẫn có thể là một trở ngại. “Trong một tình huống cộng đồng lớn hơn, có rất nhiều chi phí bổ sung vào việc làm giàu mẫu để có được loại tải lượng vi-rút phù hợp. Và nhiều thành phố có thể không có những loại tài nguyên đó ”. Khubchandani nói.
Khubchandani cũng đưa ra một cân nhắc quan trọng khác để thu thập dữ liệu. “Tôi nghĩ điều tôi phải nhấn mạnh là thách thức lớn nhất của chúng tôi đối với việc thử nghiệm nước thải hoặc con người là: làm thế nào để bạn dịch nó cho thích ứng với cộng đồng?”
Nếu một cộng đồng phát hiện ra gánh nặng COVID-19 cao thông qua việc kiểm tra nước thải, thì các biện pháp kiểm tra và phân bổ xã hội tích cực hơn đối với các cá nhân trong cộng đồng đó sẽ phải thực hiện.Khubchandani nói thêm rằng cuối cùng, dữ liệu "chỉ hữu ích nếu có đánh giá thời gian thực và hành động cộng đồng được hướng dẫn bởi đánh giá đó."
Điều này có ý nghĩa gì đối với bạn
Mặc dù cộng đồng của bạn có thể sẽ không sớm kiểm tra COVID-19 trong nước thải, nhưng câu chuyện từ Đại học Arizona là một lời nhắc nhở rằng vi rút có thể lây lan ngay cả khi bạn không có triệu chứng. Tiếp tục thực hiện các biện pháp phòng ngừa xa cách xã hội thích hợp, đeo khẩu trang và thực hành vệ sinh tay hiệu quả vẫn là những cách tốt nhất để giữ an toàn cho bạn, gia đình và cộng đồng của bạn.
-due-to-covid-19.jpg)
