Достиг ли омикрон пика? Неожиданный источник дает подсказки

За последнюю неделю в Массачусетсе в среднем ежедневно регистрировалось более 20 000 новых случаев заболевания коронавирусом. Но в недрах Бостона есть намек на то, что всплеск, подпитываемый омикроном, может оказаться на грани спада.


Этот проблеск надежды исходит из неожиданного места: сточных вод.

Уровни коронавируса, обнаруженные в образцах с водоочистной станции на острове Дир, которая обрабатывает сточные воды из населенных пунктов вокруг Бостона и восточного Массачусетса, в последние дни резко снизились.

Что уровни коронавируса в сточных водах могут рассказать нам о волне омикрон?

"Анализ показаний сточных вод является важной частью головоломки", - говорит Нил Маниар, директор программы магистра общественного здравоохранения, заместитель заведующего кафедрой наук о здоровье и профессор практики общественного здравоохранения в Северо-Восточном университете. Но "интерпретация данных о сточных водах намного сложнее, чем когда люди смотрят на обычное количество случаев".

Подсчет дел довольно прост. Кто-то прошел тест, который вернул двоичный результат: либо тест выявил SARS-CoV-2, коронавирус, вызывающий COVID-19, либо нет. Подсчет случаев дает общее количество людей в популяции, которые сообщили о положительном результате теста.

Но есть множество причин, по которым кто-то может не пройти тестирование или не сообщить о своем положительном результате должностным лицам общественного здравоохранения, говорит Маниар. Они могут протекать бессимптомно и не осознавать, что были инфицированы. Или, может быть, тестирование было недоступно для них, или они не могли найти часто отсутствующие в наличии домашние тесты на антиген. Тот, кто сдает тест дома, также может не сообщить властям о положительном результате и просто изолировать себя самостоятельно.

Показания сточных вод дают то, чего нет в подсчетах случаев. "В принципе, - говорит Маниар, - все какают".

"В некотором смысле, это самое полное чтение, которое у нас есть", - говорит он. "Он фиксирует всех, кто позитивен, в отличие от данных тестирования, которые фиксируют только тех, кто прошел тестирование и сообщает об этом".

Но образцы, взятые из городских сточных вод, поступивших из тысяч зданий, не могут дать подробной информации о том, кто или сколько людей инфицировано. Это потому, что то, что ученые на самом деле измеряют в сточных водах муниципалитета, - это концентрация частиц вируса.

Обнаружение похоже на назальный ПЦР-тест на коронавирус, объясняет Джаред Ауклер, управляющий центром тестирования COVID-19 на Северо-востоке, Центром тестирования наук о жизни в Берлингтоне, штат Массачусетс. Когда вы проводите тампоном по ноздрям, вы соскабливаете клетки. Если вы были инфицированы, ученые могут обнаружить присутствие вирусной РНК в этих клетках. Исследователи также ищут РНК из SARS-CoV-2 в сточных водах. Но в этом случае соскабливание не требуется.

"Задача вашего тела состоит в том, чтобы очистить всех иностранных агентов", - говорит Ауклер, который также является заместителем декана по профессиональным программам и аспирантуре в Колледже науки и доцентом кафедры биотехнологии в Северо-Восточном университете. "Вот что происходит. Ваша иммунная система борется с вирусом, и он должен куда-то деваться. Это не может просто болтаться в твоем теле. Вообще говоря, мы избавляемся от того, что нам не нужно в нашем организме, с помощью отходов."

К тому времени, когда он попадает в сточные воды, говорит Ауклер, вирус уже мертв.

Большая проблема в интерпретации данных о сточных водах заключается в том, что каждый выделяет вирус по-разному, говорит он. Некоторые люди выделяют много вируса в сточные воды, в то время как другие выделяют гораздо меньше. И, добавляет он, еще многое предстоит узнать о том, как люди избавляются от SARS-CoV-2. Таким образом, концентрацию РНК этого коронавируса в сточных водах лучше всего рассматривать как среднее значение того, что происходит среди населения, а не как инструмент для принятия индивидуальных решений.

Однако в зависимости от того, насколько локализованы данные, это может быть "показателем уровня риска, существующего в вашем сообществе", - говорит Маниар. Или, добавляет он, это может дополнить демографическую информацию о том, кто заражается или подвергается более высокому риску. Но на данный момент большая часть отслеживания коронавируса сточных вод происходит на крупномасштабном уровне в городах.

По словам Маниара, роль данных о сточных водах в мониторинге COVID-19 в значительной степени заключается в раннем индикаторе траектории пандемии. "Это то раннее предупреждение, тот маяк, который говорит: "Эй, мы должны что-то с этим сделать, потому что явно что-то происходит"."

Одна из причин, по которой сточные воды хорошо работают в качестве системы раннего предупреждения, заключается в задержке, связанной с тестированием. Если вы проходите ПЦР-тест, получение результата может занять несколько дней. Если вы проходите экспресс-тест на антиген, положительные результаты обычно проявляются позже в ходе инфекции. Или вы можете не подумать о том, чтобы пройти тест, если у вас нет симптомов.

"Вы, вероятно, заражаетесь вирусом еще до того, как у вас появятся какие-либо симптомы", - говорит Ауклер. "И мы можем видеть это в сточных водах".

По данным Biobot Analytics, компании, проводящей испытания, с середины марта по середину апреля 2020 года в сточных водах Массачусетса наблюдался экспоненциальный рост SARS-CoV-2, за которым последовало снижение. Через четыре-десять дней число случаев заболевания и госпитализаций, зарегистрированных в Массачусетсе, резко возросло. Это было до того, как тестирование было распространено среди бессимптомных людей, так что сроки, скорее всего, сократились.

Более свежие данные Управления водных ресурсов Массачусетса, поступающие с очистных сооружений острова Оленей, показывают, что концентрация РНК вируса за последнюю неделю снижалась. Показания образцов из южной половины системы показали, что среднее значение за семь дней составило 6576 копий РНК/мл по состоянию на вторник, по сравнению с 11 446 копиями РНК/мл 3 января. В северном регионе этот показатель снизился до 4 365 копий РНК/мл во вторник по сравнению с максимумом в 8 644 копий РНК/мл 5 января.

"Это довольно значительное снижение этих показателей", - говорит Маниар. "Это хороший признак того, что мы движемся в правильном направлении. Но пройдет немного времени, прежде чем мы увидим, что эти цифры отражены в количестве случаев, госпитализаций и других показателях".

Ожидается, что за резким всплеском заболеваемости COVID-19 последует столь же резкое снижение, согласно прогнозам команды Northeastern по моделированию инфекционных заболеваний. Но число госпитализаций по-прежнему велико и, как правило, отстает на несколько недель от изменения числа случаев заболевания.

"Тот факт, что произошло значительное снижение [показателей сточных вод], является хорошей новостью, но это не значит, что мы ослабили бдительность", - говорит Маниар. "Это значит, что если мы продолжим делать то, что делаем, мы выберемся из этого".