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Alerta temprana mediante control de SARS-Cov-2 en aguas residuales. Gánale la carrera al COVID-19

29/05/2020

Alerta temprana mediante control de SARS-Cov-2 en aguas residuales. Gánale la carrera al COVID-19


Roberto Ortuño

Roberto Ortuño

  • Director de Asistencia Tecnológica y Análisis en AINIA
  • Más de 15 años de experiencia en Seguridad Alimentaria

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"AINIA ha puesto a punto su análisis de coronavirus SARS-Cov-2 para aguas residuales, con el fin de que pueda utilizarse como una herramienta de detección temprana de variaciones en la afección por coronavirus, y así ganarle la carrera al COVID-19"

Diferentes estudios demuestran que, aunque la presencia del virus del COVID19 en las aguas residuales no constituye un problema en sí (ya los tratamientos terciarios de las depuradoras son efectivos contra él), el control sistemático de los niveles de ARN de SARS-Cov-2 en las aguas residuales constituye un método para la detección temprana de posibles brotes de COVID19 en las colectividades. 
 
Por ello, AINIA ha puesto a punto su análisis de coronavirus SARS-Cov-2 para aguas residuales, con el fin de que pueda utilizarse como una herramienta de detección temprana de variaciones en la afección por coronavirus, y así ganarle la carrera al COVID-19.
 

Primeros trabajos en Europa: Control de SARS-Cov-2 en aguas residuales de Holanda

 
A principios de febrero, tres semanas antes de que el 27 de febrero se registrarse el primer caso de COVID-19 en Holanda, se empezaron a realizar en ese país controles de SARS-Cov-2 en las aguas residuales de 7 ciudades y un aeropuerto (Medema et al., 2020).
 
Esta acción tenía como objetivo principal dar respuesta a dos cuestiones:
 
  1. Comprobar si las aguas residuales constituían una posible vía de reintroducción del virus en la población.
     
  2. Estudiar la posibilidad de que el control del virus en las aguas residuales pueda utilizarse como indicador del grado de afectación de la población origen de esas aguas residuales.
 
Tras los primeros resultados, que fueron negativos, el 05 de marzo aparecen los primeros positivos en varios puntos de muestreo.
 
El estudio concluye que “aunque es poco probable que las aguas residuales se conviertan en una vía de transmisión importante para los coronavirus como el SARS-CoV-2, cuando aumenta la circulación del virus en una población, aumenta la carga del virus en los sistemas de alcantarillado de nuestras ciudades.”
 
De esta manera, se constata que “La detección del virus en las aguas residuales, incluso cuando la prevalencia de COVID-19 es baja, indica que la vigilancia de las aguas residuales podría usarse para hacer un seguimiento de la circulación del virus en la población y como herramienta de alerta temprana”.
 
Este seguimiento puede constituir, por tanto, una buena fuente de información complementaria a la sanitaria para prevenir nuevos brotes de la pandemia. La segunda cuestión quedaba por tanto resuelta.
 
En cuanto a la primera, se llegaba a la conclusión de que es poco probable, aunque de forma indirecta, de lo conocido sobre virus similares.
 

Detección de ARN de SARS-Cov-2 en aguas residuales en España

 
La primera detección de material genético (ARN) de SARS-Cov-2 en aguas residuales no tratadas se realizó en el marco de los trabajos de un grupo de investigadores de la Universidad de Valencia, el Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (IATA-CSIC), el CEBAS-CSIC de Murcia y ESAMUR (Randazzo et al., 2020), en diferentes depuradoras de la región de Murcia.
 
Lo más trascendente de este hallazgo es que es anterior en el tiempo al primer caso oficialmente detectado entre la población a la que corresponde la depuradora en la que se encuentra el positivo.
 
Además, se trataba de estudios en una región de baja incidencia lo que los hace todavía de mayor interés.
 
Así, que todo redunda en la idea de que el análisis de las aguas residuales de una determinada colectividad es un buen indicador precoz de la presencia del virus entre las personas.
 
Otro resultado interesante de este estudio podemos resumirlo en que los tratamientos terciarios de las depuradoras son una buena barrera para el virus debido a su baja estabilidad y a la eficacia propia de este tipo de tratamientos, lo que redunda en la idea de que es muy improbable que las aguas residuales pudieran constituir una vía de transmisión.
 
Esta conclusión deriva del hecho de que, aunque se encontró material genético del virus tras los tratamientos secundarios de depuración, no ocurría lo mismo con las muestras tomadas tras el tratamiento terciario.
 
Esto redunda en la idea expresada con anterioridad de que es poco probable que las aguas residuales se conviertan en una vía de transmisión importante para SARS-CoV-2. En esta ocasión la conclusión se obtiene de medidas realizadas buscando material genético de este coronavirus en particular.
 

Método analítico a punto para ganarle la carrera al COVID-19

 
Tras poner a punto el método para analizar ARN de SARS-Cov-2 en superficies y aguas de lavado y comprobar, tanto por la literatura científica como de forma directa desde diferentes empresas e instituciones, el interés creciente en realizar estos análisis en aguas residuales, hemos abordado las tareas para poner también a punto el método en este tipo de aguas, también en este caso mediante RT PCR real-time.
 
En concreto, detectamos de forma específica dos fragmentos del virus.
 
Aunque la técnica de amplificación y detección es la misma que en el caso de superficies y aguas más limpias, el hecho de tratarse de aguas residuales hace que se deba adaptar el procedimiento de extracción para garantizar una recuperación suficiente. El método incluye diferentes procesos que permiten la extracción previa y la posterior concentración del virus que incluye, entre otras operaciones, la centrifugación y microfiltraciones.
 
Dichos tratamientos permiten en primer lugar eliminar interferentes (ej. bacterias y sólidos) para posteriormente concentrar el virus. Las tasas de recuperación son del orden de 15 órdenes de magnitud superiores al mínimo establecido en la norma ISO 15216-1 para el virus de la Hepatitis A y Norovirus.
 

La importancia de realizar un seguimiento cuantitativo del ARN del virus

 
Además, en este caso se hace importante poder cuantificar las unidades de los fragmentos de ARN detectados en la muestra, ya que para hacer el seguimiento en las aguas residuales es importante no sólo saber si hay ARN del virus, si no en que cantidad.
 
De hecho, en una colectividad en la que existan afectados, incluso asintomáticos, es de esperar que encontremos material genético del virus en las aguas residuales, y lo importante será en este caso, hacer un seguimiento cuantitativo. Un aumento significativo de la carga vírica en las muestras indicará que el grado de afección de la población está aumentando.
 
Aunque es difícil en la actualidad mediante este método establecer un número aproximado de afectados potenciales debido a la multiplicidad de factores intervinientes, sabremos si la afección va o no en aumento, lo que permitirá tomar medidas para frenar la curva de crecimiento. Por ello, ofrecemos en este caso el servicio de cuantificación además del de detección.
 
De esta manera, desde AINIA Laboratories ponemos al alcance de todo tipo de colectividades, industria e instituciones (ayuntamientos, entidades de saneamiento de aguas, empresas de mantenimiento y explotación de depuradoras, etc.) una herramienta de detección temprana de variaciones en la afección por coronavirus, una herramienta para ganarle la carrera al COVID-19. 
 
Nuevas herramientas de detección y control frente al COVID-19 que amplían nuestra cartera de servicios analíticos con el fin de dar respuesta a las nuevas necesidades de nuestro entorno empresarial e institucional.
 
 
Bibliografía:
 
Medema, G., Heijnen, L., Elsinga, G., Italiaander, R., & Brouwer, A. (2020). Presence of SARS-Coronavirus-2 in sewage. MedRxiv, 2020.03.29.20045880. https://doi.org/10.1101/2020.03.29.20045880
Randazzo, W., Truchado, P., Cuevas-Ferrando, E., Simón, P., Allende, A., & Sánchez, G. (2020). SARS-CoV-2 RNA in wastewater anticipated COVID-19 occurrence in a low prevalence area. Water Research, 181, 115942. https://doi.org/10.1016/j.watres.2020.115942
 

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