نظارت محیطی SARS-CoV-2 می تواند موارد COVID-19 را پیش بینی کند


مطالعه اخیر منتشر شده در علم کل محیط زیست گزارش داد که موارد بیماری کروناویروس 2019 (COVID-19) را می توان با نظارت محیطی پیش بینی کرد.

مطالعه: پیش‌بینی موارد COVID-19 با استفاده از RNA SARS-CoV-2 در نمونه‌های هوا، سواب سطحی و فاضلاب.  اعتبار تصویر: DedMityay/Shutterstock
مطالعه: پیش‌بینی موارد COVID-19 با استفاده از RNA SARS-CoV-2 در نمونه‌های هوا، سواب سطحی و فاضلاب. اعتبار تصویر: DedMityay/Shutterstock

افرادی که مبتلا به سندرم حاد تنفسی شدید کروناویروس 2 (SARS-CoV-2) هستند، ذرات ویروسی را دفع می کنند. در نتیجه، ردپای ژنومی ویروسی در محیط باقی می ماند. بسته به شرایط هواشناسی و نوع سطح، ژنوم ویروس ممکن است برای ساعت ها تا روزها باقی بماند. نظارت محیطی بر پاتوژن ها مقرون به صرفه و غیر تهاجمی است و می تواند در مکان های عمومی انجام شود.

بنابراین، نظارت محیطی می تواند هشدارهای اولیه در مورد عفونت و شیوع بیماری در جامعه ارائه دهد. مطالعات متعددی نمونه‌های فاضلاب، هوا و سطح را برای حضور SARS-CoV-2 ارزیابی کرده‌اند. شواهد نشان می دهد که سطوح SARS-CoV-2 در فاضلاب با بروز COVID-19 مرتبط است. با این وجود، داده های محدودی برای پیش بینی موارد COVID-19 بر اساس تشخیص محیطی SARS-CoV-2 وجود دارد.

در مورد مطالعه

مطالعه حاضر تشخیص SARS-CoV-2 را در نمونه‌های هوا، فاضلاب و سطح یک خوابگاه دانشجویی ارزیابی کرد. خوابگاه دانشجویی Y-leg of Lakeside روستای (YLV) دانشگاه میامی انتخاب شد. فاضلاب از L به یک سوراخ نگهداری تعیین شده (K) تخلیه می شود. محققان از 2 مارس 2021 تا 28 مه 2021 از سطوح خوابگاه، هوا و فاضلاب (از K) نمونه برداری کردند.

فقط نمونه های چنگ زدن در طول دو هفته اول بررسی جمع آوری شد. پس از آن، هر دو نمونه برداشته و کامپوزیت جمع آوری شد. پمپ های سنجش آلودگی هوا با فلومتر در دو لابی خوابگاه برای نمونه برداری هوا نصب شد. نمونه‌های سواب از سطوح با لمس بالا (دستگیره‌های در، میله‌های فشاری و دکمه‌های آسانسور) با استفاده از سواب‌های پلی استر استریل جمع‌آوری شد.

RNA SARS-CoV-2 از فاضلاب، هوا و نمونه‌های سواب سطحی با یک کیت QuickRNA-ویروس 96 استخراج شد و پس از آن تجزیه و تحلیل کمی واکنش زنجیره‌ای پلیمراز (qPCR) انجام شد. علاوه بر این، دانش آموزان هر هفته به طور تصادفی برای COVID-19 غربالگری شدند. داده های نمونه هوا و سطح جمع آوری و با داده های نمونه فاضلاب مقایسه شد.

سطوح SARS-CoV-2 با تاخیر زمانی محاسبه شد تا ارزیابی شود که آیا تشخیص ویروس در نمونه‌های فاضلاب قبل از تشخیص موارد COVID-19 بوده است یا خیر. یعنی اگر یک مورد COVID-19 شناسایی شد، سپس غلظت SARS-CoV-2 در نمونه های هفته گذشته به طور جداگانه ارزیابی شد.

یافته ها

445 نمونه محیطی وجود دارد. 165 از هوا، 166 از سطوح، و 114 از فاضلاب. نمونه های گراب و کامپوزیت به مدت 24 روز جمع آوری شد. غلظت SARS-CoV-2 زمانی که در نمونه های مرکب به مدت چهار روز شناسایی شد، کمتر از حد تشخیص در نمونه های برداشته بود. به طور مشابه، زمانی که SARS-CoV-2 در نمونه های برداشته شده شناسایی شد، به مدت سه روز کمتر از حد تشخیص در نمونه های مرکب بود.

میانگین غلظت SARS-CoV-2 در نمونه های کامپوزیت کمی بیشتر از نمونه های برداشته بود، البته از نظر آماری ناچیز بود. تفاوت معنی داری در فرکانس تشخیص و غلظت SARS-CoV-2 در نمونه های سطحی و هوایی از دو لابی YLV مشاهده نشد. SARS-CoV-2 در 50 نمونه هوا (30%) با میانگین غلظت 14.8 کپی ژنومی (gc)/m شناسایی شد.3. ویروس در 20 درصد نمونه‌های سواب سطحی با میانگین غلظت 16.5 گرم در متر مربع شناسایی شد.2.

نیمی از نمونه های فاضلاب دارای SARS-CoV-2 با میانگین غلظت 1390 گرم در لیتر بودند. تشخیص SARS-CoV-2 در هر سه نوع نمونه به مدت 36 روز در طول مطالعه مطابقت داشت. با این حال، SARS-CoV-2 اغلب در نمونه‌های هوا/سطح هنگامی که در فاضلاب یافت شد و بالعکس شناسایی نشد. به طور متوسط ​​روزانه دو دانشجو در خوابگاه به طور تصادفی تست کووید-19 می گرفتند.

در طول این تحقیق، دانش آموزان به مدت 44 روز برای COVID-19 آزمایش شدند. موارد COVID-19 به مدت 11 روز شناسایی شد. یک مورد در روز به مدت نه روز و دو مورد در روز برای دو روز تشخیص داده شد. در طی این 11 روز، SARS-CoV-2 در نمونه‌های فاضلاب، سطح و هوا به ترتیب در هفت، شش و شش روز شناسایی شد. اثربخشی تشخیص یک روزه SARS-CoV-2 در نمونه های فاضلاب، سطح و هوا برای پیش بینی موارد COVID-19 به ترتیب 63.6٪، 72.7٪ و 90.9٪ بود.

این میزان برای نمونه های هوا به 100 درصد، برای نمونه های سطحی 81.8 درصد و برای نمونه های فاضلاب 90.1 درصد سه روز قبل از تشخیص کووید-19 افزایش یافته است. پیش‌بینی مورد COVID-19 با نمونه‌های محیطی کل بهتر بود. به عنوان مثال، با استفاده از تشخیص SARS-CoV-2 با تأخیر یک روزه در کل نمونه‌های فاضلاب و هوا، کارایی پیش‌بینی 100٪ مشاهده شد.

نتیجه گیری

به طور خلاصه، این مطالعه تأیید می کند که SARS-CoV-2 که توسط افراد آلوده رها شده است، می تواند در محیط شناسایی شود. این نشان می‌دهد که تشخیص ویروسی در نمونه‌ها می‌تواند موارد بالینی COVID-19 را در خوابگاه براساس یک تاخیر زمانی مناسب پیش‌بینی کند. در واقع، تشخیص SARS-CoV-2 با تاخیر سه روزه در فاضلاب به شدت با تشخیص مورد COVID-19 مرتبط است.

علاوه بر این، نمونه‌های هوا بیشترین کارایی را در پیش‌بینی موارد COVID-19 داشتند. تشخیص SARS-CoV-2 با تأخیر یک روزه در هوا و فاضلاب یا نمونه‌های هوا و سطح، همه موارد را پیش‌بینی کرد. بنابراین، نظارت محیطی SARS-CoV-2 یک ابزار موثر برای نظارت بر COVID-19 در جامعه است.



منبع