Ο Εθνικός αγώνας κατά του COVID-19 δεν είναι έτοιμος να πάει στους υπονόμους

Οπως και Οι ιστότοποι δοκιμών COVID-19 κλείνουν και οι ειδικοί προειδοποιούν ότι Οι αριθμοί των κρουσμάτων καταγράφουν μια μικρή μειοψηφία λοιμώξεωνπολλοί ειδικοί στη δημόσια υγεία στρέφονται σε μια νεότερη πηγή που μπορεί να μας πει τι συμβαίνει με τον ιό: τα κακά μας.

Τα τελευταία δύο χρόνια, οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει συστήματα που μπορούν να ανιχνεύσουν τον COVID-19 στα λύματα μας. Αυτό είναι ένα εξαιρετικό σύστημα έγκαιρης προειδοποίησης, δεδομένου ότι ο ιός μπορεί να εμφανιστεί στα απόβλητα των ανθρώπων ημέρες πριν αρχίσουν να εμφανίζουν συμπτώματα ή είναι σε θέση να υποβληθούν σε εξετάσεις. Είναι επίσης λιγότερο προκατειλημμένο από τα δεδομένα περιπτώσεων: Δεν μπορούν όλοι να βρουν ένα τεστ για τον COVID-19 και δεν θα αναφέρεται κάθε θετικό αποτέλεσμα… αλλά όλοι σκάνε.

Οπως και με τόσες άλλες μετρήσεις COVID-19Ωστόσο, η ερμηνεία των δεδομένων λυμάτων δεν είναι τόσο απλή όσο φαίνεται. Πριν από τον COVID-19, αυτός ο τύπος δεδομένων δεν είχε χρησιμοποιηθεί για την παρακολούθηση ιών του αναπνευστικού. Αυτό σημαίνει ότι τα Κέντρα Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων έχουν ελάχιστη εγκατεστημένη υποδομή για να αξιοποιήσουν. Ο οργανισμός προσπαθεί να τυποποιήσει τις αναφορές από ερευνητές σε όλη τη χώρα, πολλοί από τους οποίους έχουν διαφορετικές μεθόδους δειγματοληψίας νερού. Επιπλέον, η πολιτεία και οι τοπικοί υγειονομικοί αξιωματούχοι που αναφέρουν τα λύματα ως πιθανή αντικατάσταση για τους υποαναφερόμενους αριθμούς περιπτώσεων δεν έχουν συνηθίσει να ερμηνεύουν δεδομένα από το περιβάλλον, το οποίο έχει μοναδικές προειδοποιήσεις και απαιτεί μια καμπύλη μάθησης για όσους συνηθίζουν να εξετάζουν αριθμούς από νοσοκομεία και υγεία κλινικές.

ο Τεκμηρίωση του έργου COVID-19 ρώτησε 19 κρατικούς και τοπικούς φορείς υγείας, καθώς και επιστήμονες που εργάζονται στη δειγματοληψία λυμάτων, για να μάθουν για τις προκλήσεις που αντιμετωπίζουν. Διαπιστώσαμε ότι πολλές πολιτείες απέχουν μήνες, αν όχι περισσότερο, από το να μπορούν να χρησιμοποιούν δεδομένα λυμάτων για να καθοδηγούν τις αποφάσεις για τη δημόσια υγεία, ακόμη και όταν πλησιάζει η άνοδος μιας υπομεταβλητής του Omicron, BA.2. Εν τω μεταξύ, το CDC είναι ιδιαίτερα κοινό ταμπλό επιτήρησης λυμάτων είναι ένα έργο σε εξέλιξη και είναι δύσκολο να ερμηνευτεί για χρήστες που ελπίζουν να ακολουθήσουν τις τάσεις στις περιοχές τους.

«Οι άνθρωποι λένε, «Δεν μπορούμε να το εμπιστευτούμε [PCR] δοκιμάζοντας δεδομένα τώρα, και στρέφοντας το να βασιζόμαστε περισσότερο σε δεδομένα από τα λύματα, είπε ο Steve Balogh, ερευνητής στο Μητροπολιτικό Συμβούλιο, μια τοπική υπηρεσία στις Δίδυμες Πόλεις της Μινεσότα, περιοχή του μετρό που ξεκίνησε την επιτήρηση των λυμάτων στα τέλη του 2020.

Αλλά τα τμήματα υγείας δεν μπορούν απλώς να χτυπήσουν έναν διακόπτη – ή να κοιτάξουν στο κάτω μέρος μιας λεκάνης τουαλέτας – και ξαφνικά να λάβουν ολοκληρωμένες τάσεις για τον COVID-19 από τα λύματα. Χρειάζεται χρόνος για να δημιουργηθεί η τεχνολογία δειγματοληψίας, να κατανοηθεί το περιβάλλον γύρω από μια τοποθεσία λυμάτων και να συλλεχθούν αρκετά δεδομένα ώστε οι τάσεις να είναι εύκολα ερμηνεύσιμες.

Ορισμένα πανεπιστήμια και οι εταίροι τους στη δημόσια υγεία στην Καλιφόρνια άρχισαν να επενδύουν στην επιτήρηση των λυμάτων νωρίς στην πανδημία. Το Σαν Ντιέγκο, για παράδειγμα, ξεκίνησε τη δειγματοληψία λυμάτων το φθινόπωρο του 2020 ως μέρος των προσπαθειών επαναλειτουργίας της πανεπιστημιούπολης για το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο, δήλωσε η Smruthi Karthikeyan, μεταδιδακτορική ερευνήτρια που εργάζεται στην επιτήρηση. Αργότερα επεκτάθηκε σε άλλα μέρη της πόλης, συμπεριλαμβανομένων τοποθεσιών που επιλέχθηκαν για την παρακολούθηση του COVID-19 σε τοπικές δημόσιες σχολικές περιοχές.

Η ομάδα του Karthikeyan χρησιμοποιεί μηχανές που ονομάζονται “αυτοδειγματοληψίες, ”Τα οποία τοποθετούνται μέσα σε ένα αποχετευτικό σύστημα και προγραμματίζονται να συλλέγουν μικρούς όγκους νερού με την πάροδο του χρόνου. Αυτά τα μηχανήματα συλλέγουν αργά μια καθορισμένη ποσότητα νερού κατά τη διάρκεια 24 ωρών, η οποία είναι μια πιο ενδελεχής μέθοδος από τη συλλογή αυτού του όγκου μονομιάς, καθώς συλλαμβάνει τα απόβλητα από ολόκληρη την ημέρα. Στη συνέχεια, οι ερευνητές θα πάρουν συνήθως ένα μικρό μέρος των λυμάτων, θα το αραιώσουν με άλλες χημικές ουσίες για να διατηρήσουν το γενετικό υλικό στο δείγμα και εκτελέστε τεστ PCR COVID-19 για να διαπιστωθεί εάν υπάρχει ο ιός. Μπορεί επίσης να εκτελέσουν δοκιμές για να αναζητήσουν συγκεκριμένες παραλλαγές, όπως το omicron. Η ομάδα του Karthikeyan χρησιμοποιεί ρομπότ για να αυτοματοποιήσει αυτά τα βήματα ανάλυσης και περιόρισε τα λάθη. άλλοι ερευνητές έχουν περισσότερες ανθρωποκεντρικές διαδικασίες.

Το UCSD επεξεργάζεται τώρα περίπου 200 δείγματα λυμάτων καθημερινά, είπε ο Karthikeyan. Όταν τα σημάδια του COVID-19 εμφανίζονται στα λύματα μιας συγκεκριμένης τοποθεσίας, ένα άλλο αυτοματοποιημένο σύστημα ειδοποιεί τους κατοίκους ή τους εργαζομένους αυτής της τοποθεσίας ότι πρέπει να υποβληθούν σε εξέταση PCR. Αυτές οι ειδοποιήσεις βοηθούν στον περιορισμό των εστιών στην πανεπιστημιούπολη του UCSD, ενώ ελαχιστοποιούν το κόστος δοκιμών.

Οι άνθρωποι που λαμβάνουν τις ειδοποιήσεις «αισθάνονται ότι έχουν λόγο να υποβληθούν σε εξετάσεις», είπε ο Karthikeyan. «Και λαμβάνουμε 98 τοις εκατό συμμόρφωση όταν στέλνουμε αυτά τα email στους μαθητές». Άλλα κολέγια και πανεπιστήμια έχουν παρόμοια χρησιμοποίησε λύματα για στοχευμένες δοκιμές.

Το δίκτυο επιτήρησης λυμάτων του Σαν Ντιέγκο κατευθύνει επίσης τις προφυλάξεις για τον COVID-19 στο σύστημα υγείας UCSD, με κλιμακωτή καθοδήγηση που βασίζεται σε δεδομένα λυμάτων (και μερικές άλλες μετρήσεις) που ενημερώνει τους εργαζόμενους πότε πρέπει να καλύψουν, να μειώσουν τις ώρες εργασίας τους ή να λάβουν άλλες προφυλάξεις. Τον Μάρτιο, μόλις μία εβδομάδα αφότου το σύστημα υγείας άρχισε να χρησιμοποιεί αυτήν την καθοδήγηση, οι τάσεις στα λύματα προκάλεσε την επιστροφή στην υποχρεωτική κάλυψη.

Ωστόσο, πολλά μέρη δεν έχουν τους ίδιους πόρους για να ρυθμίσουν την επιτήρηση των λυμάτων – ή να συνδέσουν τις ενέργειες δημόσιας υγείας στα δεδομένα – όπως το Σαν Ντιέγκο. Όταν ρωτήθηκε αν γνώριζε άλλα ιδρύματα που χρησιμοποιούν λύματα για να καθοδηγήσουν τα μέτρα ασφαλείας τους, ο επικεφαλής ιατρός του UCSD Health Dr. Ο Κρίστοφερ Λόνγκχερστ είπε όχι: «Δεν μπορούσα να σου υποδείξω ένα».

Τους τελευταίους μήνες, επιστήμονες στην Καλιφόρνια έχουν επεκτείνει την επιτήρηση των λυμάτων σε περισσότερες αγροτικές περιοχές της πολιτείας, με την υποστήριξη του Υπουργείου Δημόσιας Υγείας της πολιτείας. Αυτό θέτει νέες προκλήσεις: οι υπάλληλοι της δημόσιας υγείας συχνά δεν συνηθίζουν να εξετάζουν δεδομένα από εξωτερικά νοσοκομεία ή κλινικές υγείας και υπάρχουν πολλά υλικοτεχνικά εμπόδια για τη δημιουργία δειγματοληψίας σε νέες τοποθεσίες, σε συνδυασμό με τις επιπλοκές της ερμηνείας δεδομένων από λιγότερο πυκνοκατοικημένες περιοχές. Η επιτήρηση των λυμάτων είναι ιδιαίτερα ευαίσθητη στις αλλαγές στην εξάπλωση του COVID-19.

Ένα έγγραφο από το Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ Δίκτυο ειδοποίησης για τον κορωνοϊό αποχέτευσης Το (SCAN) περιγράφει πώς μπορεί να αλλάξει το γενετικό υλικό που απορρίπτεται από κάποιον με COVID-19: κατά τη διάρκεια της μόλυνσης του, από άτομο σε άτομο και ανάλογα με τις τεχνικές μέτρησης, τον καιρό, την εισροή ελατηρίων ή ακόμα και τις τοπικές επιχειρηματικές πρακτικές. Για παράδειγμα, το Modesto – μια πόλη στην κεντρική κοιλάδα της Καλιφόρνια – είχε πολλά απόβλητα κονσερβοποιίας φρούτων στα λύματα της. Αυτή η βιομηχανική ροή μπορεί να εμπόδισε το σήμα του γενετικού υλικού του κοροναϊού, επηρεάζοντας την ικανότητα των επιστημόνων να το απομονώσουν σε δοκιμές PCR, δήλωσε η Colleen Naughton, καθηγήτρια περιβαλλοντικής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Merced, που εργάζεται στην παρακολούθηση των λυμάτων στην περιοχή.

Το Κέντρο Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων του Μέιν αντιμετώπισε παρόμοια προβλήματα καθώς επεκτείνει την παρακολούθηση από το Πόρτλαντ, το μεγαλύτερο αστικό κέντρο της πολιτείας, σε περισσότερες αγροτικές κοινότητες, δήλωσε ο Μάικλ Άμποτ, ο οποίος ηγείται του ελέγχου λυμάτων στην υπηρεσία.

Μία από τις μονάδες επεξεργασίας λυμάτων του Πόρτλαντ ήταν ένας μακροχρόνιος χώρος συλλογής για τη Biobot, μια εταιρεία παρακολούθησης λυμάτων με έδρα το Κέιμπριτζ της Μασαχουσέτης. Στο Πόρτλαντ, μια πόλη σχεδόν 70.000 κατοίκων, χρειάζεται μια «πραγματικά σημαντική αύξηση» στον επιπολασμό του COVID-19 για να αρχίσουν να αυξάνονται τα επίπεδα του ιού στα λύματα, είπε ο Άμποτ. Έτσι, όταν τα λύματα ανεβαίνουν, η τάση είναι εύκολο να ερμηνευτεί.

Αλλά σε αγροτικές περιοχές της πολιτείας, μερικές από τις οποίες άρχισαν να παρακολουθούν κατά τη διάρκεια της αύξησης του όμικρον, «τα δεδομένα τείνουν να αναπηδούν πάνω-κάτω περισσότερο αντί να ακολουθούν μια αρκετά ομαλή καμπύλη», είπε ο Άμποτ. Μικρός αριθμός κρουσμάτων μπορεί να έχει μεγάλο αντίκτυπο στα επίπεδα των λυμάτων, ιδιαίτερα όταν αυτές οι περιπτώσεις αντιπροσωπεύουν εξωτερικούς τουρίστες που πηγαίνουν σε μικροσκοπικές πόλεις, όπως συνηθίζεται στο Μέιν.

Καθώς οι υπάλληλοι της δημόσιας υγείας μαθαίνουν να πλοηγούνται στα δεδομένα των λυμάτων, οι υπηρεσίες δημόσιας υγείας πολλών πολιτειών μας είπαν ότι δεν θεωρούν ακόμη το σύστημα αξιόπιστη πηγή για τη λήψη αποφάσεων πολιτικής – τουλάχιστον όχι μεμονωμένα. Μια πρόσφατη αναφορά από το Ίδρυμα Ροκφέλερ διαπίστωσε ότι πολλοί τοπικοί φορείς, ειδικά εκείνοι που εξυπηρετούν αγροτικές περιοχές, δεν έχουν την εσωτερική ικανότητα να ενσωματώσουν τα δεδομένα λυμάτων, καθώς αντιμετωπίζουν περικοπές προϋπολογισμού και εξάντληση.

Το Υπουργείο Υγείας της Μινεσότα εργάζεται για την επέκταση της δειγματοληψίας λυμάτων, δήλωσε ο εκπρόσωπος της υπηρεσίας Garry Bowman σε ένα email. Αλλά αυτή η επέκταση θα χρειαζόταν εβδομάδες ή μήνες για να μετατραπεί σε χρήσιμα δεδομένα, πολύ αφότου οι αριθμοί δοκιμών PCR της Μινεσότα έχουν γίνει εντελώς αναξιόπιστοι. Και ακόμη κι αν η Μινεσότα επεκτείνει την παρακολούθηση των λυμάτων της για να καλύψει ολόκληρη την πολιτεία, η υπηρεσία δεν είναι σίγουρος εάν η ομοσπονδιακή κυβέρνηση θα συνεχίσει τη χρηματοδότησή της, είπε ο Μπάουμαν.

Ωστόσο, θα ήταν δύσκολο να πούμε ότι υπάρχουν αυτές οι τοπικές προκλήσεις για τα λύματα το ταμπλό του CDC για τα λύματα. Μεγάλη δημοσιότητα σε αυτό προσθήκη στο COVID Data Tracker του οργανισμού τον Φεβρουάριο, ο πίνακας εργαλείων έδειξε μόνο μία μέτρηση μέχρι τις αρχές Απριλίου: χρωματιστές κουκκίδες που αντιπροσωπεύουν αύξηση ή μείωση των επιπέδων κορωνοϊού που εντοπίστηκαν σε κάθε τοποθεσία τις τελευταίες δύο εβδομάδες. Δεν υπήρχε πλαίσιο σχετικά με τον πραγματικό επιπολασμό του ιού ή το πώς οι πρόσφατες τάσεις συγκρίνονται με μεγαλύτερα χρονικά πλαίσια.

Εάν ένας ιστότοπος μετρήσει το “ιός που δεν ανιχνεύθηκε” (που σημαίνει ότι δεν έχει εντοπιστεί COVID-19) για τρεις συνεχόμενες εβδομάδες και στη συνέχεια μετρήσει ένα αρκετά χαμηλό επίπεδο COVID-19, ο πίνακας ελέγχου του CDC θα εμφανίσει 100 τοις εκατό αύξηση, δήλωσε η Zuzana Bohrerova, περιβαλλοντικός επιστήμονας στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο του Οχάιο που εργάζεται στο πρόγραμμα παρακολούθησης του Οχάιο. Μια κόκκινη κουκκίδα στο ταμπλό μπορεί να είναι μια σοβαρή προειδοποίηση ή μπορεί να είναι ασήμαντη – η αρχική παρουσίαση του CDC κατέστησε δύσκολο να γίνει κατανοητό.

«Νομίζω ότι προσπαθούσαν να είναι πιο απλοί», είπε ο Naughton για το ταμπλό του CDC. «Δεν ήθελαν να δημοσιοποιήσουν όλα τα δεδομένα συγκέντρωσης, γιατί πίστευαν ότι ήταν δύσκολο για τους ανθρώπους να το καταλάβουν».

Στις 8 Απριλίου το πρακτορείο ενημέρωσε αυτόν τον πίνακα ελέγχου, προσθέτοντας νέες μετρήσεις και την επιλογή να κάνετε κλικ σε μια συγκεκριμένη τοποθεσία για ένα γράφημα που δείχνει τις τάσεις των λυμάτων στη συγκεκριμένη τοποθεσία. Οι ενημερώσεις είχαν σκοπό να βοηθήσουν τους χρήστες να κατανοήσουν καλύτερα τις αλλαγές στα επίπεδα ιών σε διαφορετικούς ιστότοπους, δήλωσε ο εκπρόσωπος του CDC Brian Katzowitz. Οι εμπειρογνώμονες των λυμάτων που μου μίλησαν στο Twitter είπαν ότι ήταν χαρούμενοι που είδαν το CDC να προσαρμόζει την οπτικοποίηση των δεδομένων του. Ωστόσο, υπάρχει περιθώριο για άλλες βελτιώσεις που θα κάνουν τα δεδομένα πιο εύκολα κατανοητά, είπε ο Katzowitz.

Ακόμα κι αν χιλιάδες νέες τοποθεσίες συλλογής λυμάτων προστεθούν στο δίκτυο των ΗΠΑ τις επόμενες εβδομάδες, θα χρειαστούν σοβαρές επενδύσεις στην ανάλυση και την επικοινωνία δεδομένων για να χρησιμοποιήσει η χώρα πραγματικά αυτούς τους αριθμούς για την πρόβλεψη νέων αυξήσεων. Η επέκταση της δειγματοληψίας λυμάτων μπορεί να διαρκέσει εβδομάδες ή μήνες πριν ξεκινήσει η προσπάθεια για την παραγωγή χρησιμοποιήσιμων δεδομένων και κοστίζει πολύ – οι υπηρεσίες χρημάτων δεν είναι βέβαιοι ότι η ομοσπονδιακή κυβέρνηση θα συνεχίσει να παρέχει.

Παρά τις προκλήσεις της, οι ειδικοί λένε ότι η παρακολούθηση των λυμάτων έχει δυνατότητες πέρα ​​από το COVID-19 – για άλλους ιούς του αναπνευστικού, αντιμικροβιακή αντοχή και ακόμη και εντοπισμό εντελώς νέων ιών. Αλλά χωρίς συνεχή ομοσπονδιακή υποστήριξη, δεν θα μπορέσουμε καν να λάβουμε χρήσιμη επιτήρηση για τον COVID-19 τη στιγμή που είναι βαθιά απαραίτητη.


Αυτή η ιστορία δημοσιεύτηκε σε συνεργασία με το Τεκμηρίωση του έργου COVID-19, το οποίο υποστηρίζεται από το Brown Institute for Media Innovation και το MuckRock του Πανεπιστημίου Columbia. Το έργο συλλέγει και μοιράζεται κυβερνητικά έγγραφα που σχετίζονται με την πανδημία του COVID-19 και εργάζεται σε ερευνητικά έργα δημοσιογραφίας με τα newsroom συνεργατών.

Leave a Comment