Использование эпидемиологии сточных вод для мониторинга оспы обезьян

Оспа обезьян, вирус, вызывающий болезненную сыпь и гриппоподобные симптомы, быстро распространяется во многих частях мира, включая США. Письма об окружающей среде и технологиях предлагают обратиться к эпидемиологии сточных вод. Они показывают, как метод -; широко применяется для мониторинга передачи SARS-CoV-2; может быть оптимизирован для оспы обезьян, потенциально обнаруживая всего семь инфекций на 100 000 человек.

Как и SARS-CoV-2, вирус оспы обезьян может передаваться от инфицированных людей через их фекалии, мочу и слюну. Недавно исследователи обнаружили его ДНК в сточных водах с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР). Тем не менее, мониторинг текущих вспышек оспы обезьян в США с помощью эпидемиологии на основе сточных вод был ограничен, несмотря на его успех в отслеживании распространенности SARS-CoV-2 на уровне сообщества. Итак, Кайл Бибби и Уильям Чен хотели оценить возможности этого метода для обнаружения ДНК вируса оспы обезьян в различных сценариях сточных вод.

Исследователи собрали информацию из предыдущих научных исследований о выделении ДНК вируса обезьяньей оспы из слюны, стула и мочи в потоки сточных вод. Они проанализировали эти данные в сочетании с ежедневным потреблением воды людьми и пришли к выводу, что инфицированные люди могут ежедневно выделять от 13 000 до 208 миллиардов копий генома в канализацию, причем большая часть этого количества поступает со стулом. Эти результаты показали, что один анализ ПЦР, проведенный с самым низким уровнем чувствительности, или 10 копий генома на литр сточных вод, теоретически может выявить семь случаев на 100 000 человек на средней станции очистки сточных вод в США. Кроме того, повторные анализы, вероятно, могут выявить еще более низкие показатели инфицирования.

Затем команда разработала компьютерную стратегию для определения количества анализов ПЦР, которые необходимо будет провести для образцов сточных вод, собранных в США и других странах, в зависимости от ожидаемых показателей заболеваемости обезьяньей оспой и желаемого уровня чувствительности. В США при среднем уровне заболеваемости на 15 июля 2022 г. для каждого образца потребуется восемь повторных анализов с использованием умеренно высокого уровня чувствительности для правильного обнаружения оспы обезьян в сточных водах, тогда как при предполагаемом максимальном уровне заболеваемости (0,0012%) только потребуются четыре повторения при более низком уровне чувствительности. С середины июля уровень заболеваемости, вероятно, увеличился, поэтому исследователи прогнозируют, что сейчас в США может быть реализовано меньшее количество повторов. их компьютерная модель все еще может быть полезной основой для разработки надежных программ мониторинга сообщества.