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重要なポイント
- COVID-19ウイルス粒子は、アリゾナ大学の寮の定期的な廃水テスト中に検出されました。
- 学校はすぐに生徒とスタッフをテストし、COVID-19陽性であるが症状がない2人を特定しました。
- この話は、なぜもっと多くのコミュニティがCOVID-19の尿と糞便をテストしていないのか疑問に思うようになりました。
- 専門家によると、テストシステムはすでに過負荷になっており、サンプルを追加しても結果のペースが遅くなるだけです。
アリゾナ大学は定期的に寮の下水をテストしているときに、サンプルからCOVID-19の原因となるウイルスであるSARS-CoV-2を検出しました。なぜ尿と便のサンプルがまだCOVID-19検査オプションに追加されていないのか。
「これはすべて実際にはかなり新しいものです」と、Microbac Laboratories、Incの分子生物学のディレクターであるAaronPeacock博士はVerywellに語っています。 「実際には定期的に行われていません...廃水[テスト]を行っているこれらの企業のほとんどは私たちの公益事業会社であるため、市や郡、または公益事業地区にあります。」厳しく規制されています。」
ピーコックはアリゾナ大学の寮の下水のテストには関与していませんでしたが、Microbac Laboratoriesは現在、他の大学と協力して、SARS-CoV-2ウイルス数について廃水をテストしています。
同社はまた、SARS-CoV-2検査に資金を割り当てているいくつかの市や自治体とも協力しています。ピーコック氏によると、パンデミック時の廃水検査は、他の検査方法を補完して、キャンパス、企業、コミュニティに今後の問題の全体像を示すことができます。
コミュニティの感染傾向の監視
下水サンプルのCOVID-19ウイルス量のテストは、一度に1人のテストとは異なります。さまざまなモデルとアルゴリズムが、ある地域で発生している一般的な感染数を監視するのに役立ち、データは、感染症例が増加しているか、減少しているか、同じままであるかをコミュニティに知らせるのに役立ちます。
「このように見ると、10,000フィートの気球に乗って森を見下ろしているので、森で何が起こっているのかを全体的に把握できます。しかし、個々の人をテストするときは、個々の木をテストします」とピーコック氏は言います。
ピーコックは、SARS-CoV-2は症状が現れる前に人の糞便に流される可能性があると述べています。
「これは、活発な感染症のためにパイクから降りてくる可能性のあるものの前兆のようなものです」と彼は言います。
その論理により、廃水中のウイルス粒子の検出は、コミュニティがCOVID-19の症例をより早く特定するのに役立つ可能性があります。これは、アリゾナ大学で起こったことです。
学校の水とエネルギーの持続可能な技術センターは、対面授業の最初の週にキャンパスの寮からの廃水をテストしました。彼らは1つの寮にSARS-CoV-2の存在を発見しました。彼らがその場所で学生とスタッフをテストしたとき、彼らはウイルスに陽性であるが症状がなかった2人の個人を特定しました。
大学の声明によると、キャンパスの「テスト、トレース、治療」戦略の一環として、すべての学生は寮に移動する前に抗原検査が陰性である必要がありました。
ニューメキシコ州立大学の公衆衛生学教授であるジャグディーシュクブチャンダニ博士、MPH、MBBSは、ベリーウェルに次のように語っています。 「今日、あなたが私をテストすれば、うまくいけば、そしておそらく、私は否定的だと思います。しかし、あなたは私を3日間放っておいてください。その数日で、地元の食料品店に行ったり、何人かの人に会ったりして、感染した可能性があります。」
症状の前に症例をキャッチする
ジョンズホプキンス医学の研究によると、COVID-19感染の初期に人が検査された場合、その結果は偽陰性を引き起こす可能性があります。
に掲載された研究のために内科の年報、逆転写酵素ポリメラーゼ連鎖反応（RT-qPCR）テストを受けた1,330サンプルからのデータをレビューしました。研究者らは、検査結果と報告された感染日または症状が現れた時間を使用して、毎日の偽陰性率を計算しました。
彼らの推定によると、感染後4日間にウイルスの検査を受けた個人は、検査陰性になる可能性が67％高く、したがって偽陰性を受け取ります。感染後8日で検査の精度が向上したが、それでも偽陽性率は20％であった。
「感染しても、最初は最初の7〜10日間、場合によっては2週間も症状はありませんが、ウイルスを排出し続けます」とKhubchandani氏は仮説的に説明します。
アリゾナ大学は、COVID-19陽性の2人の学生を寮から検疫に移しました。学生たちは、寮生活や対面学習に安全に戻ることができるようになるまで、オンラインで授業を続けます。
生徒が隔離された後、学校の水とエネルギーの持続可能な技術センターは寮の廃水を再度テストしましたが、ウイルスの痕跡は見つかりませんでした。
ウイルスが排泄物に流され、鼻咽頭スワブのようなCOVID-19検査よりも早くコロナウイルスを検出するために使用できる可能性がある場合、尿や糞便のサンプルを検査する学校やコミュニティが増えないのはなぜですか。
「尿検査は、検査に追加のステップと負担をもたらすでしょう」とKhubchandaniは言います。未処理のラボからのテストの急増と遅延がすでに問題になっているため、個人の排泄物テストは追加の課題になります。
COVID-19の廃水をテストする方法
Peacockは、MicrobacLaboratoriesが2つの方法のいずれかで代表的なサンプルを取得すると説明しています。 1つ目は、ランダムサンプルが収集されるグラブテストと呼ばれるものです。 2つ目は、15分または20分ごとに廃水を収集するための機器を設置する複合テストです。
次に、サンプルのpHを調整して、ウイルス粒子が他の粒子に付着するようにします。これにより、ろ過が容易になります。次に、核酸と潜在的なウイルスRNAが抽出され、RT-qPCRテストが実行されます。このテストは「RNAを相補的DNAに変える」とピーコック氏は言う。「そしてその相補的DNAは私たちの機器によって読み取られる」。
RT-qPCR
RNAは、RNAテンプレートから作成されたDNAの合成形態である相補DNAに変換されます。このテストには、遺伝学から臨床研究まで、多くの用途があります。
RT-qPCRテストは、鼻咽頭スワブから収集されたサンプルに使用されるのと同じ分析です。ただし、廃水テストには別のメトリックが必要です。 Microbacは、ペッパーマイルドモットルウイルス（PMMoV）もテストします。
「これは、廃水中で最も豊富なヒト関連ウイルスの一種です」とピーコック氏は言います。また、水質のテストにも使用されています。 「そのPMMoVを使用して、いつでも廃水中のし尿の量を知ることができます」とピーコック氏は、人間の投入や産業の投入と区別する必要性を挙げて言います。 「そして、それを使って、SARS-CoV-2番号の結果をカウチすることができます。」
寮を超えたテスト
「企業、産業、工場、および作業現場は、ウイルスの負荷を評価するのに適した場所になる可能性があります」とKhubchandani氏は言います。たとえば、パンデミックの最初の数か月で、食肉包装工場はCOVID-19発生のホットスポットになりました。植物の下水にウイルスが存在するかどうかを確認することで、将来の発生を防ぐことができます。
ジャグディーシュクブチャンダニ、博士号、MPH、MBBS
私が強調しなければならないのは、下水や人々をテストする上での私たちの最大の課題は、それをどのように公共の適応に変換するかということだと思います。
— Jagdish Khubchandani、PhD、MPH、MBBS都市は、テストを使用して、コミュニティのさまざまなサブセクションからデータを収集できる場合もあります。 「リフトステーション（ポンプ場）や水が集まるエリアがある場合は、近所でも高校でも、テストに行くことができます」とピーコック氏は言います。
とはいえ、資金調達と官僚主義は依然として障害となる可能性があります。 「より大きなコミュニティの状況では、適切なタイプのウイルス量を得るためにサンプルを濃縮するために多くの追加費用がかかります。そして、多くの都市にはそのような種類のリソースがないかもしれません。」 Khubchandaniは言います。
Khubchandaniは、データを収集するためのもう1つの重要な考慮事項も示しています。 「私が強調しなければならないのは、下水や人々をテストする上での私たちの最大の課題は、それをどのように公共の適応に変換するかということだと思います。」
コミュニティが下水検査を通じて高いCOVID-19負荷を発見した場合、そのコミュニティ内の個人のより積極的な社会的距離測定と検査を行う必要があります。Khubchandani氏は、最終的には、データは「リアルタイムの評価と、その評価によって導かれるコミュニティの行動がある場合にのみ有用である」と付け加えています。
これがあなたにとって何を意味するか
あなたのコミュニティはすぐにCOVID-19の下水をテストしていないかもしれませんが、アリゾナ大学の話は、症状がなくてもウイルスが広がる可能性があることを思い出させてくれます。適切な社会的距離の予防策を講じ続け、マスクを着用し、効果的な手指衛生を実践することは、あなた、あなたの家族、そしてあなたのコミュニティを安全に保つための最良の方法です。
