Virus SARS-CoV-2 v odpadních vodách

Co přesně sledujeme?

Principem systému je odběr nečištěných odpadních vod na vybraných, pro daný účel vhodných ČOV, izolace virové RNA a kvantitativní detekce množství genomových jednotek viru SARS-CoV-2. Virová RNA je do odpadních vod vylučována osobami infikovanými virem SARS-CoV-2 a tudíž její množství koreluje s jejich počty v oblastech napojených na sledované ČOV. Výsledky analýz ukazují dobrou využitelnost zvolené metody a tedy možnost získání cenných objektivních epidemiologických informací za nepoměrně nižší náklady než pomocí klinických testů.

Kde pozorování provádíme?

Výzkumný tým aktuálně provádí kontinuální monitoring na 4 ČOV v ČR a analyzuje a vyhodnocuje výsledky analýz více než 550 vzorků odebraných na 66 ČOV v celé ČR v průběhu všech vln epidemie a je připraven nabídnout spolupráci zdravotnickému sektoru pro úspěšné plnění Doporučení Evropské komise na zavedení systematického monitoringu SARS-CoV-2 v odpadních vodách ze dne 17. 3. 2021. Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka, v.v.i. zajišťuje samostatně nebo ve spolupráci s provozovateli ČOV odběry vzorků odpadních vod a společně s Výzkumným ústavem veterinárního lékařství, v.v.i. v Brně provádí ve 3 laboratořích izolaci a kvantitativní detekci RNA SARS-CoV-2 z odpadních vod.

Průběh epidemie koronaviru v komunálních odpadních vodách

Zjištěné výsledky potvrdily, že systém je schopen zachytit nástup nové vlny epidemie dříve než je prokázán klinickými testy. Probíhající pravidelný monitoring RNA viru SARS-CoV-2 v odpadních vodách ve 4 městech ČR (Praha, Brno, Kladno, Břeclav) na 5 ČOV (ÚČOV Praha – stávající a nová vodní linka, ČOV Brno, ČOV Vrapice/Kladno, ČOV Břeclav) je jedinečným nástrojem, který umožní zachytit aktuální stav výskytu koronaviru na území ČR a očekávaný nástup další epidemické vlny. Monitoring odpadních vod je tak fungujícím objektivním nástrojem pro sledování vývoje výskytu viru v populaci, při němž není nutné testování jedinců.

Monitoring RNA koronaviru SARS-CoV-2 v odpadních vodách, prováděný od dubna 2020, zachytil jednotlivé vlny epidemie covidu-19 v ČR a lze jej tak považovat za fungující marker výskytu covidu-19 v populaci.

Objektivní údaje, získané z monitoringu odpadních vod ukazují, že téměř úplnou eliminaci viru v létě 2021 následoval sled vln zvýšeného výskytu GE (genomových jednotek) viru SARS-CoV-2 v odpadních vodách, korelujících s počty pozitivně testovaných osob covidu-19, detekovaných PCR testy.

Poměr virové zátěže odpadních vod k počtům pozitivně testovaných se na začátku léta 2022 změnil, tj. virus byl v populaci přítomen, ale nezpůsoboval významné ovlivnění zdravotního stavu populace.

Z dosavadního průběhu lze předpokládat, že v populaci ČR bude následovat střídání vln zvýšeného výskytu viru v populaci bez významného vlivu na veřejné zdraví a jejich postupná stabilizace na úrovni výskytu běžných infekčních nemocí s pravděpodobností nástupu epidemie pouze v případě nové varianty viru.

Dvouletý monitoring odpadních vod ukázal adaptaci populace ČR na přítomnost viru SARS-CoV-2.

A co ukazují čerstvé výsledky (aktualizace k 16. 1. 2023)?

Množství RNA SARS-CoV-2 v odpadních vodách v prosinci oscilovalo na hladině desítek až stovek GE/1ml na menších ČOV (Břeclav, Kladno) a stovek na ČOV velkých měst (Praha, Brno), tedy na nižší úrovni než v podzimních měsících. Reálný výskyt viru v populaci odpovídal, v porovnání s předchozími vlnami epidemie, řádově vyšším počtům nakažených než ukazovaly klinické testy.

Kontrolní vzorky, odebrané 10. 1. 2023 na ČOV Brno a Břeclav ukázaly výrazný pokles množství markeru covid-19 v odpadních vodách. Poklesl rovněž počet pozitivně testovaných osob. Odpadní vody potvrzují, že aktuální epidemie respiračních nemocí není způsobena covidem-19.

Monitoring v ČR byl ukončen se skončením projektu COVMON 2021–2022 a interního grantu VÚV pro rok 2022 na konci prosince 2022. Aktuální údaje o objektivním výskytu covidu-19, vycházející z množství jeho specifického markeru v odpadních vodách lze získat již pouze z údajů z jiných evropských zemí, v nichž monitoring odpadních vod pokračuje. Odkazy naleznete zde.

Výsledky monitoringu odpadních vod v uvedených grafech jsou porovnávány s verifikovanými počty pozitivně testovaných osob, ze systému ISIN, průběžně zpracovávaných Oddělením biostatistiky SZÚ pro konkrétní sledované lokality. Data o týdenních počtech pozitivně testovaných jedinců v ČR jsou získávány z veřejně přístupného webu European Centre for Disease Prevention and Control. Pro možnost porovnání aktuálních výsledků monitoringu odpadních vod (cca za poslední 1–2 měsíce) jsou využívány volně dostupné údaje z covidových map nebo veřejně přístupných webů pro jednotlivá města na platformě https://obce.nery.cz/. Veřejná data mohou být zatížena chybou a neobsahují počty obyvatel v připojených obcích.

Výkyvy záchytu hledané RNA v odpadní vodě mohou být způsobeny:

• odlišným množstvím odpadní vody = různé naředění přítomného množství fragmentů virové RNA,
• odběrem v jiném týdenním režimu (víkend),
• nehomogenitou odebraného vzorku (odpadní voda obsahuje množství dalších látek a částic, odběr je prováděn po mechanickém odstranění hrubých nečistot),
• nestálým poměrem průmyslových a komunálních odpadních vod.

Více se o problematice koronaviru v povrchových a odpadních vodách a možnostech využití výsledků jako diagnostického média dozvíte v odborných článcích časopisu VTEI zde a zde. O tématu podrobně pojednává i reportáž pro Českou televizi (v čase 1:59:44) od Kateřiny Sovové a článek pro MF Dnes od Hany Zvěřinové Mlejnkové.

Další podrobnosti o běžícím projektu se dozvíte zde.