Menguji Air Limbah untuk COVID-19

Menguji Air Limbah untuk COVID-19


Newswise – AS berada dalam cengkeraman gelombang ketiga pandemi virus korona, dan beringsut menuju kemungkinan tonggak suram lainnya – mencapai hingga 200.000 kasus sehari.

Ini adalah kenyataan potensial yang membuat pekerjaan peneliti UNLV Edwin Oh menjadi lebih mendesak: mengurutkan RNA virus SARS-COV-2 untuk menemukan target yang membuat vaksin lebih efektif.

“Saya dapat membayangkan kemungkinan di mana kami membuat vaksin, tetapi virus telah bermutasi ke suatu titik di beberapa komunitas di mana vaksin itu kurang efektif untuk orang-orang yang tertular jenis yang berbeda,” kata Oh, menambahkan, bagaimanapun, vaksin baru-baru ini pengumuman pengembangan dari Pfizer dan Moderna cukup menjanjikan.

Program penelitian Oh – menyaring air limbah untuk mengetahui keberadaan COVID-19 – terdiri dari mahasiswa pascadoktoral dan mahasiswa UNLV. Bersama dengan berbagai kolaborator di Nevada dan negara bagian tetangga, upaya ini dapat membantu menginformasikan pengembangan vaksin di masa depan.

Namun karyanya telah membuat terobosan dalam hal lain. Pada bulan Agustus, kelompok penelitian Oh adalah bagian dari kolaborasi yang dipimpin oleh Universitas Arizona untuk menyaring air limbah di asrama dan gedung di sekitar kampus untuk menentukan apakah virus itu beredar. Program pengawasan menemukan dua kasus COVID-19 siswa tanpa gejala dan membantu mencegah potensi wabah pada awal semester musim gugur.

Upaya terbaru Oh membawanya selangkah lebih maju: mengekstrak RNA dari virus dan menentukan apakah dan di mana jenis virus yang berbeda muncul di komunitas di sekitar Las Vegas.

“Apakah virus yang kita dapatkan di Nevada sangat, sangat berbeda dari California, atau sangat, sangat berbeda dari Denmark? Dan seiring waktu, bagaimana virus ini berubah? Ini akan menjadi program yang murah dan efisien untuk membantu kami mengidentifikasi komunitas yang mungkin merespons jauh lebih baik terhadap vaksin tertentu yang sedang dikembangkan di pasaran saat ini, ”kata Oh.

Di sini, Oh menjelaskan apa yang ditemukan oleh program pengawasan air limbahnya hingga saat ini, bagaimana program semacam itu dapat membantu mencegah wabah penyakit dan melengkapi upaya pelacakan kontak kesehatan masyarakat yang sedang berlangsung, dan mengapa lebih banyak lembaga negara bagian dan federal harus berkolaborasi dan berinvestasi dalam upaya ini.

Apa yang dapat kita pelajari dari pengujian air limbah untuk mengetahui keberadaan COVID-19?

Virus – SARS-COV-2 – dikenal sebagai virus RNA. Ini adalah virus yang masuk melalui sistem pernafasan dan diperkirakan keluar melalui kotoran dan urin, jadi itulah mengapa kami dan orang lain memiliki hipotesis bahwa kami akan menyaring limbah untuk SARS-COV-2. Apa yang kita lihat di air limbah dapat memprediksi apa yang akan terjadi di komunitas dengan memberi tahu kita di mana saja antara dua hingga lima hari sebelumnya tentang keberadaan virus sebelum gejala mulai terlihat. Itu jumlah waktu yang layak bagi pejabat kesehatan masyarakat kita untuk sekarang menghubungi pelacakan dalam komunitas itu untuk mencari tahu apakah ada sesuatu yang mungkin terlewatkan.

Ini adalah zat yang dapat kita deteksi di lab dengan sangat mudah dan mengukur potensinya dengan dua cara. Salah satu caranya adalah dengan jumlah total: apakah ada lebih banyak, atau ada lebih sedikit? Asumsinya adalah jika ada lebih banyak, maka lebih banyak orang yang melepaskannya, maka lebih banyak orang di gedung itu yang memilikinya, dan oleh karena itu, itu bisa sangat berbahaya.

Cara lain adalah menentukan urutan sebenarnya yang dikandung virus. Anda dan saya, kita memiliki 3 miliar nukleotida dalam genom kita dan itu membuat kita menjadi diri kita sendiri; untuk virus, semua fitur yang dibutuhkannya untuk memasuki sel manusia, untuk mereplikasi pada manusia, terkandung di dalam 30.000 nukleotida. Ini adalah sebagian kecil dari genom manusia, tetapi genom kecil itu cukup untuk mendatangkan malapetaka dan membunuh lebih dari 1,3 juta orang di dunia.

Bagaimana pengurutan RNA virus COVID-19 dapat membantu upaya pengembangan vaksin?

Pengurutan dapat membantu menentukan apakah ada mutasi dalam 30.000 nukleotida yang mungkin membuatnya lebih menular.

Ada cerita yang beredar selama beberapa waktu tentang bagaimana hewan di peternakan cerpelai di Denmark dapat mengandung mutasi yang akan membuat virus ini berpotensi lebih menular dan itu bisa sangat berbahaya bagi populasi kita karena berbagai alasan.

Kami berharap vaksin akan dikembangkan dalam beberapa bulan ke depan. Minggu lalu, Pfizer mengumumkan bahwa vaksin yang telah dipelajari sekarang 90% efektif pada 48 orang – itu luar biasa. Dan minggu ini, Moderna mengumumkan vaksinnya 94% efektif.

Kami saat ini bekerja sama dengan University of Nevada, Reno untuk menyaring air limbah di Nevada utara. Kolaborator kami menemukan perubahan yang sangat spesifik pada virus yang tampaknya sangat, sangat unik di Reno. Tidak jelas mengapa ini unik untuk Reno, jadi yang ingin kami tentukan adalah: dapatkah kami mendeteksi perubahan itu lebih cepat menggunakan air limbah, dan, dapatkah kami sekarang mendeteksi perubahan apa pun yang mungkin unik untuk komunitas itu?

Ini kembali ke vaksinasi dan terapi – mengetahui urutan virus akan membantu kami menentukan apakah perubahan urutan dapat menyebabkan hasil yang lebih buruk, dan juga dapat membantu kami mengidentifikasi apakah komunitas mungkin benar-benar resisten terhadap vaksin yang sedang dikembangkan. .

Dapatkah Anda memberi tahu kami tentang kolaborasi UNLV dengan Universitas Arizona untuk menyaring air limbah untuk mengetahui keberadaan COVID-19 dan hasil dari upaya tersebut? Apa yang diceritakan pada kita tentang bagaimana pengawasan air limbah dapat mencegah penyebaran penyakit?

Kolaborator kami di Universitas Arizona menyaring air limbah asrama, gedung, dan berbagai pusat di kampus untuk mengetahui keberadaan COVID-19. Kami menemukan hit positif di dua gedung yang berbeda, dan ini sangat menarik karena mahasiswa baru saja kembali ke kampus, dan syarat untuk kembali ke kampus bagi mahasiswa adalah harus mendapatkan hasil tes “negatif” sebelum kembali.

Dua penghuni asrama yang awalnya dites negatif kemudian dinyatakan positif, meski tidak menunjukkan gejala. Orang-orang ini pasti tertular virus ini selama beberapa hari di kampus.

Realisasinya adalah bahwa semua ini tidak berpotensi terdeteksi jika kami tidak menjalankan program pengawasan ini. Akibatnya, para siswa ini diisolasi dan dikarantina dan mereka telah pulih. Kasus seperti ini telah menyebabkan banyak upaya serupa lainnya di seluruh negeri, di mana pengawasan air limbah telah mengarah pada identifikasi mahasiswa dan anggota fakultas yang terkena virus tetapi tidak menunjukkan gejala. Saya pikir itulah kuncinya di sini. Ketika seseorang tidak menunjukkan gejala, sangat sulit untuk mengetahuinya.

Peringatan menarik untuk program pengawasan kami adalah bahwa kami tidak dapat secara langsung mencocokkan genom virus yang ditemukan di air limbah dengan genom virus pada siswa yang tidak menunjukkan gejala. Ini penting karena kami tidak dapat memastikan apakah orang tua atau teman dari luar negara bagian yang terinfeksi mengunjungi tempat tersebut pada hari itu dan kemudian pergi. Namun, program kami tidak disiapkan untuk mengatasi tantangan tersebut dan kami sekarang sedang mengerjakan teknologi untuk memberikan lebih banyak kejelasan.

Kasus Universitas Arizona adalah prinsip sempurna bahwa hal ini dapat dilakukan, dan bahwa program pengawasan dapat mengarah pada keputusan kesehatan masyarakat yang dapat ditindaklanjuti.

Bisakah Anda berbicara tentang kolaborasi pengawasan Anda baru-baru ini dengan Otoritas Air Nevada Selatan? Apa penelitian Anda sampai saat ini?

Kami bekerja dengan kolaborator luar biasa di Otoritas Perairan Nevada Selatan yang telah mengumpulkan air limbah sejak Maret untuk menentukan ada atau tidaknya COVID-19. Kami menyaring pabrik air limbah utama di Las Vegas dan Henderson, dan kami telah bekerja sama untuk meningkatkan resolusi penyaringan kami.

Sampai saat ini, kami telah membandingkan sampel klinis dari laboratorium kesehatan masyarakat Nevada Selatan dengan sampel air limbah. Kami telah mengurutkan sekitar 300 sampel, dan kami membandingkannya dengan enam sampel air limbah. Ini adalah analisis yang sangat acak, dan kami telah mengamati bahwa varian, atau mutasi, yang kami lihat di air limbah, Anda juga lihat pada manusia, yang sangat mencolok. Kami pikir penelitian kami akan menunjukkan bahwa sangat sedikit sampel yang dapat memprediksi apa yang sedang terjadi dalam komunitas besar.

Di mana Anda melihat ini menuju di masa depan?

Kami ingin semakin dekat dengan komunitas. Kami ingin berada dalam posisi di mana kami dapat pergi ke panti jompo, dan mengambil air limbah dari panti jompo, dan membantu panti jompo tersebut mengetahui bahwa mereka memiliki klien atau karyawan dengan COV-2 dan oleh karena itu mereka membutuhkan penyaringan yang ditingkatkan di fasilitas.

Kami juga ingin lebih dekat ke the Strip. Kami ingin tahu jenis ketegangan apa yang masuk ke Lembah Vegas dari negara bagian tetangga dan tujuan internasional.

Kami juga menggunakan program pengawasan kami untuk memantau influenza. Kami ingin mengetahui jenis strain influenza yang ada dan seberapa luas jenis strain yang berbeda ini.

Dapatkah Anda memberikan contoh bagaimana pengawasan air limbah telah membantu penyakit lain?

Pada tahun 1990-an, pengawasan air limbah efektif dalam membantu masyarakat menentukan apakah ada polio atau tidak. Ketika Anda memvaksinasi suatu komunitas, Anda ingin tahu bahwa komunitas itu sekarang akan kebal. Jadi daripada kembali dan menyaring orang, Anda dapat melengkapi tindakan kesehatan masyarakat lainnya dan mengambil beberapa sampel air limbah untuk menentukan apakah masih beredar di komunitas Anda.

Dengan penelitian kami terkait COVID-19, kami ingin mengambil satu langkah lebih jauh dan bertanya: bagaimana virus ini berubah seiring waktu?

Kami telah mendengar tentang beberapa upaya secara nasional untuk melihat air limbah untuk mencari tanda-tanda COVID-19. Bagaimana cara kerjanya mirip dan berbeda dari apa yang ada di luar sana?

Jadi saat ini, banyak negara dan fasilitas yang berbeda menerapkan pengawasan air limbah, dan sifat pengawasan tersebut difokuskan terutama pada hasil biner: apakah ada, bukan?

Tapi saya yakin pekerjaan kami akan mengarah pada penentuan banyak jenis virus. Upaya semacam ini belum dilakukan pada frekuensi tinggi karena mengekstraksi genom RNA lengkap untuk virus dari limbah sangat sulit. Virus COVID-19 rentan mengalami degradasi saat terpapar berbagai bahan kimia. Kami telah menghabiskan banyak waktu untuk mengoptimalkan prosedur, dan kami pikir sekarang kami tahu cara melakukannya dengan cukup baik, dan kami dapat mereproduksi metode tersebut.

Apa langkah selanjutnya saat pandemi merajalela dan negara terus menunggu vaksin?

Langkah selanjutnya adalah melakukan ini pada skala yang lebih besar dan membawa program pengurutan ke status tambahan. Kami bekerja dengan kolaborator di dekat New Mexico, dan sejauh Israel.

Kami saat ini mengajukan permohonan hibah NIH (National Institutes of Health) untuk menyelaraskan praktik terbaik dengan institusi AS lainnya, untuk menunjukkan bahwa teknik kami dapat direproduksi. Kami telah menggunakan pendanaan awal untuk menjalankan proyek ini, dan kami berharap publikasi penelitian kami yang akan datang akan menunjukkan kepada dunia bagaimana hal ini dapat dilakukan dengan cara yang sangat standar.

Kami berada di gelombang ketiga pandemi sekarang. Dengan setiap gelombang baru Anda melihat bahwa jumlah infeksi dua atau tiga kali lebih banyak daripada sebelumnya. Itulah mengapa pekerjaan ini sangat penting sekarang.


Diposting Oleh : http://54.248.59.145/

About the author