Отслеживание распространения пандемии COVID-19 в настоящее время проводится путем тестирования мазков из носа или образцов слюны. Инструменты и методы для отслеживания распространения пандемии другими способами были бы очень полезны; мониторинг сточных вод – это метод, который позволит нам отслеживать распространение пандемии в гораздо большем масштабе. Это не новый метод, и он использовался для обнаружения вирусов без оболочки, но традиционный метод для вирусов с оболочкой, таких как SARS-CoV-2, не был разработан.
В текущей работе, в соавторстве с доцентом Масааки Китадзимой из Технической лаборатории контроля качества воды Университета Хоккайдо, ученые сообщают о быстром и экономичном методе концентрации коронавируса в неочищенных сточных водах. Вирус гепатита мышей (MHV), тип вируса в оболочке, тесно связан с SARS-CoV-2, но не влияет на людей, и поэтому его можно безопасно использовать для проверки возможности применения метода. Исследование было опубликовано в Science of the Total Environment.
Ученые получили MHV из фекалий мышей и ввели его в образцы неочищенных сточных вод, собранных в Брисбене, Австралия. Они попытались извлечь и сконцентрировать MHV из этих образцов семью различными методами, которые обычно используются для тестирования вирусов без оболочки. Количество выделенного MHV было определено методом, называемым количественной ПЦР с обратной транскрипцией, где РНК вируса извлекается, превращается в ДНК, ДНК многократно дублируется, а увеличение количества ДНК измеряется на протяжении всего процесса.
Восстановление было самым высоким в методе, который включал обработку образца хлоридом магния с последующей фильтрацией вируса через отрицательно заряженную мембрану; второе по величине извлечение было аналогичным методом без хлорида магния. Преимущества этих методов включают время начальной обработки менее 1 часа и необходимость только в дешевом, широко доступном оборудовании и реагентах. Также есть недостатки, такие как засорение фильтров, которые могут увеличить время обработки. Однако на сегодняшний день необходимость в обратной транскрипции-КПЦР для обнаружения вируса неизбежна.
Следующим шагом будет тестирование этого метода на образцах, собранных в районах, где преобладает пандемия. Есть две цели: одна – показать, что метод может использоваться для SARS-CoV-2, а другая – показать, что тест можно использовать на образцах, взятых за пределами лаборатории.
"Я надеюсь, что это исследование внесет свой вклад в создание стандартного протокола обнаружения SARS-CoV-2 в сточных водах," говорит доцент Китадзима, "а это, в свою очередь, ускоряет расследования, чтобы улучшить наше понимание эпидемиологии COVID-19 посредством наблюдения за сточными водами." В настоящее время он участвует в ряде исследований, связанных с применением эпидемиологии сточных вод для отслеживания распространения пандемии COVID-19, и сотрудничал с рядом ученых и исследовательских групп по всему миру в этих усилиях.