摘要:目前的这套工具已经比以前的方法有了飞跃。这些相同的策略不仅可以用来追踪SARS-CoV-2变体，还可以用来追踪其他人类病原体。
与其他监测COVID-19的方法相比，分析废水可能有点臭，但对公共卫生官员和研究人员来说，这是一种更廉价、更快和更准确的方法，可以发现不断上升的病例。SARS-CoV-2病毒的片段被感染者冲进厕所和冲进水槽,在废水中发现更多的病毒拷贝意味着更多的人患病。但是直到现在，大多数废水分析方法都把所有SARS-CoV-2病毒归为一类。
如今，在一项新的研究中，来自斯克里普斯研究所和加州大学圣地亚哥分校的研究人员与圣地亚哥流行病学与COVID-19健康研究（SEARCH）联盟合作，改变了这一点。他们 告说，只需两茶匙未经处理的废水，他们就能准确地确定人群中存在的SARS-CoV-2变体的遗传混合物，并在传统的临床测试前14天确定新的令人担忧的变体。在圣地亚哥的废水中，他们在首次临床 告前11天检测到了Omicron变体。
他们的算法被命名为“Freyja”，用于识别废水中的SARS-CoV-2变体，并迅速被许多公共卫生实验室采用，这对旨在检测SARS-CoV-2新变体的监测工作是一个福音。
斯克里普斯研究所免疫学与微生物学教授Kristian Andersen博士说，“在很多地方，对令人担忧的新变体的标准临床监测不仅缓慢，而且成本极其高昂。但是有了这个新工具，你可以采取废水样本，基本上可以对整个城市进行分析。”
该项目需要医院、美国州政府和地方政府、测序设施和学术科学家之间的紧密合作，包括Andersen实验室的研究人员和加州大学圣地亚哥分校微生物学者Rob Knight博士。
Knight实验室部署了131台废水自动采样器，从加州大学圣地亚哥分校校园的343座建筑和圣地亚哥4个学区的17所公立学校收集废水，并从圣地亚哥郡卫生与公共服务部的大型废水处理设施获得样品。
SARS-CoV-2的许多变体，包括Omicron和Delta，因少量的突变而有所不同。但是由于这些变化会影响这种病毒的传播或感染，公共卫生官员必须仔细跟踪它们。他们通常通过对患者的病毒基因组进行测序来完成这一工作，这是一个缓慢而昂贵的过程，而且随着许多人转向家庭测试，在捕捉SARS-CoV-2变变体的程度和多样性方面变得不那么有效。
利用未包括在原始研究期间的更多最新数据，他们还 告说，在2021年11月27日，Omicron变体可以在Point Loma废水处理厂检测到—在超过200万人口的人口中，该变体丰度略高于所有SARS-CoV-2病毒的1%—比它在圣地亚哥市的临床检测早11天。
利用废水监测病毒传播
巴塞罗那大学科研人员表示，此前的研究已经证明，新冠肺炎患者的排泄物中存在大量病毒基因组，并可以排入废水。由此，基于废水的流行病学研究是一种很好的监测病毒传播的工具，并有助于及时应对可能出现的新一轮疫情。
作为“哨点监视项目”的一部分，西班牙研究人员与巴塞罗那市的水务部门开展合作，自今年4月13日开始，每周在巴塞罗那的两家大型水处理厂中对获得的样品进行聚合酶链式反应检测。西班牙病毒学会主席、巴塞罗那大学生物学院教授阿尔伯特·博什指出“废水中检测到的新冠病毒基因组水平与当地人群新冠肺炎疫情的发展相吻合”。
据研究人员称，这些结果表明，对废水进行监测以预见病例是有效的，特别是考虑到无症状和轻症携带者在病毒传播中的重要作用。而在今年2月，钟南山院士和李兰娟院士团队分别从新冠患者的粪便样本中分离出新冠病毒，这一发现证实患者排出的粪便中确实存在活病毒，对于认识病毒致病机理，帮助全社会切断疫情传播途径并更有针对性地做好防控具有重要意义。
判定疫情的时间为时尚早
作为西班牙病毒学家学会主席，博什表示，如果早在今年1月就发现新冠病毒的存在，将有助于提高疫情应对水平。从另一方面看，由于缺乏对新冠病毒的认知，早期新冠病例很可能被误诊为普通流感，从而加剧了社区传播。
在人类发现新冠病毒之前，它早已在人群中开始传播了吗？巴塞罗那大学这一研究结果已提交同行评审，但也有专家对这项成果的指向提出质疑。
西班牙公共卫生和卫生管理学会的霍安·比利亚尔维博士认为，根据这一研究结果判定新冠疫情暴发时间为时尚早。由于只有一个研究结果，所以需要更多数据、更多研究、更多样本去证实这个结果，还需要排除实验错误或方法存在问题等因素；此外结果还有可能是假阳性。但比利亚尔维不否认这一研究“很有启发性”。
与病毒的“战争”还未结束
对于未来可能再次暴发的疫情，法国科学委员会认为，疫情在秋季反弹的可能性极高。与病毒的“战争”还未结束，在这场斗争中，时间是卫生当局的宝贵盟友。法国当局正在努力建立全国范围的废水监测 络，计划今年夏天在西南沿海地区进行一项实验，以用于以及早发现疫情反弹。意大利国立卫生研究院认为，该研究证实了将废水样本作为传染病早期检测工具的“战略作用”，有助于了解病毒在意大利开始传播的情况。
废水检测不仅在欧洲受到重视，美国、澳大利亚等多国也已经开展相关研究和监测。法国索邦大学病毒学教授文森·玛雷夏尔认为，废水监测是一项全新工具，能够反映非临床病毒携带者，对于全球都至关重要。这将是对已有检测方式的一种补充，也可在未发现感染病例的地区开展预警性监测。
西班牙去年3月废水样本中检出新冠病毒。
6月26日，西班牙巴塞罗那大学发布公告称，该校领导的一个研究小组在去年3月采集的巴塞罗那废水样本中检测出新冠病毒。
公告称，巴塞罗那大学肠道病毒小组的研究人员对当地废水样本做了检测，结果发现在去年3月12日采集的废水中已有新冠病毒的踪迹，此前该小组的研究人员在今年1月15日的废水样本中检测到了新冠病毒的存在。而西班牙本土直到今年2月25日才 告首例新冠军确诊病例。
意大利是欧洲最先爆发大规模疫情的国家，情况也最为严重。意大利高等卫生研究院6月18日发表声明说，新冠病毒可能在去年12月就已经出现在意大利北部地区。该研究院专家分析了去年10月至今年2月间收集的40个城市废水样本，结果在去年12月18日取样的米兰市和都灵市废水中，以及今年1月29日取样的博洛尼亚市废水中都检测到了新冠病毒核酸。
6月16日，日本富山县立大学和金泽大学的联合研究小组宣布，从日本家庭污水中成功检测出新冠病毒。
在此之前，研究人员已经在荷兰、美国和瑞典的污水中检测到了新冠病毒的踪迹。此前也已经有数据表明，新冠病毒能够通过人体的尿液或粪便排出，对于下水道可能引发的感染问题。
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