Erik Jepsen
Temel Çıkarımlar
- Atık suyu COVID-19 için test etmek, potansiyel salgınları izlemenin etkili bir yoludur.
- İyileştirilmiş bir yöntem sayesinde, bu tür gözetim daha hızlı, daha verimli ve daha ucuza yapılabilir.
- Süreçteki iyileştirme, kanalizasyon ve kanalizasyon arıtma tesislerinden düzinelerce numunenin sadece bir avuç yerine her gün test edilmesini sağlar.
- Hızlı atık su testi, gelecekte diğer viral salgınları tespit etmek ve izlemek için de kullanılabilir.
Salgının başlarında bilim adamları, COVID-19 salgınları için bir uyarı sistemi olarak atık suya yöneldi. Virüsün varlığı için atık su örneklerini test etmenin, COVID-19'un zaten mevcut olduğu bir bina veya alanı seçmede yararlı olduğu kanıtlandı. taşıyıcılar asemptomatik ise. Yöntem, kolejlerden yerel topluluklara kadar her yerde uygulanmıştır.
Ancak bu yöntemin önemli bir kusuru var: hızı. Şimdi, Kaliforniya Üniversitesi, San Diego (UCSD) Tıp Fakültesi'ndeki bir ekip, tespit sürecini hızlandırmanın ve doğru verileri daha hızlı sağlamanın bir yolunu buldu.
UCSD Tıp Fakültesi'nde bir çevre mühendisi ve doktora sonrası araştırmacı olan Smruthi Karthikeyan, Verywell'e, atık su veya kanalizasyon numunelerinin seyreltildiği ve yoğunlaştırılması gerektiğinden orijinal sürecin yavaş olduğunu söylüyor. Karthikeyan, bu ay dergide yayınlanan sürecin raporunun baş yazarıdır.mSystems.
Süreci Hızlandırma
Küçük bir mukus numunesi alan bir burun çubuğunun aksine, bir kanalizasyon veya kanalizasyon arıtma tesisinden alınan bir atık su numunesi, kanalizasyona giden her şeyle birlikte etrafta çalkalandıktan sonra seyreltilir.
Atık su örneklerinin konsantre edilmesi gerekir, böylece COVID-19'a neden olan virüs olan SARS-CoV-2'nin bulunması daha kolay olur. Ancak bu örnekleri konsantre etmek ve virüsten RNA bulmak için daha hızlı bir yönteme ihtiyaç vardı. Araştırmacılar, birçok numunede aynı anda yapılabilecek ve aynı gün doğru sonuçlar verebilecek bir yöntem bulmakla özellikle ilgilendiler.
Süreci hızlandırmak için Karthikeyan ve ekibi, laboratuvarında zaten sahip olduğu bazı robotik yardıma başvurdu. Pandemi başlamadan önce araştırması, kanalizasyon örneklerini incelemeyi de içeren bir çalışma alanı olan bağırsak mikrobiyomuna odaklandı. Bu sistemi değiştirerek, RNA'yı atık su örneklerinden hızlı bir şekilde çıkarabildiler ve COVID-19'un imza genlerini aramak için bir polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) gerçekleştirdiler.
Daha önce atık su gözetimi için kullanılan sistemlerde, su numuneleri, test yapmak için zaman ve birçok kaynak gerektiren filtrasyon veya çökeltme yöntemleri kullanılarak konsantre edildi.
Karthikeyan, bunun yerine, bu yüksek verimli sistem, tercihen virüsün bitlerine bağlanan manyetik boncuklar kullanıyor, diye açıklıyor. Robotik işlemci daha sonra boncukları manyetik bir kafa kullanarak alır ve geri kalan her şeyi geride bırakır.
"Bu şekilde yalnızca virüsü seçersiniz ve tüm çöpleri toplamazsınız," diyor. "Seyreltik bir sistemde bile virüsü bulma şansınızı artırıyor." Konsantre örnekler daha sonra PCR testi kullanılarak COVID-19 genomu üzerinde üç farklı gen hedefi için test edilir.
Yüksek Verimli Tarama Nedir?
Yüksek verimli tarama; organizma, hücresel, yol veya moleküler düzeyde biyolojik aktivite için binlerce ila milyonlarca örneği hızlı bir şekilde test etmek için otomatik ekipman kullanır.
Geliştirilmiş sistem, test etme hızını büyük ölçüde artırır.
"[Önceden] Bir günde 10'dan fazla numune yapamazdım. Aynı şeyi yapmak saatlerimi aldı ”diyor Karthikeyan. "Bununla, numunenin alınmasından gerçek PCR tespitine kadar 4,5 saat içinde 120 numune alabiliyoruz."
Bu sürecin, daha az kaynak ve testi yürütmek için daha az insan gerektirdiğinden daha ucuz olma ek faydası da var, diye ekliyor. Test, hacim olarak 10 mililitre kadar küçük atık su numuneleri üzerinde yapılabilir.
Bu yöntemle elde edilen sonuçların doğruluğu da yüksektir. UCSD Tıp Fakültesi'nden yapılan bir açıklamaya göre, hızlı testler, araştırmacıların COVID-19'un bir hafta önceden iyi bir doğrulukla ve üç hafta önceden adil bir doğrulukla yayılmasıyla ne olacağını tahmin etmelerine olanak tanıyor.
Bu Senin İçin Ne İfade Ediyor
COVID-19 için atık su gözetimi, virüsün bireyler semptomlar yaşamadığında bile yayılabileceğinin bir hatırlatıcısıdır. Kendinizi ve topluluğunuzu güvende tutmak için maske takma, sosyal mesafe alma ve ellerinizi yıkama gibi gerekli güvenlik önlemlerini almaya devam etmek önemlidir.
Bir başarı hikayesi
UCSD'deki yurtlardan ve diğer binalardan gelen atık suların test edilmesi Temmuz 2020'den beri devam etmektedir. UCSD'de Mikrobiyom İnovasyon Merkezi profesörü ve yöneticisi Rob Knight liderliğindeki bir ekip tekniği keşfetti.
Okul atık suyu izlemeye başladıktan bir ay sonra, pozitif bir asemptomatik vaka tespit ettiler ve üniversite etkilenen binalardaki insanlara uyarılar gönderebildi. Bu, kampüsteki herkesi test etmeye çalışmak yerine, belirli bir alandaki bireylerin hedeflenen testini kolaylaştırdı. Tarama sonuçları artık herkese açık bir kontrol panelinde sunuluyor.
Arizona Üniversitesi gibi diğer üniversiteler COVID-19'un yayılmasını izlemek için atık su testi kullanıyor. New York City, 14 atık su arıtma tesisinden alınan örneklerde COVID-19'u bile izliyor.
UCSD sistemi, daha fazla su örneğinin hızlı bir şekilde test edilmesini sağlayarak halk sağlığı yetkililerine, insanlar klinik olarak hasta olmadan önce virüsün yayılmasına bir göz atma imkanı veriyor. Karthikeyan, "Kimsenin bunu böyle bir ölçekte yaptığını sanmıyorum," dedi.
UCSD'de kullanılan sistem, 400'den fazla sakinin bulunduğu bir binada tek bir COVID-19 vakasını bile algılayabilir. Karthikeyan, UCSD'deki öğrenci topluluğu gibi genç bir popülasyonda, enfekte kişiler genellikle asemptomatiktir, ancak yine de virüsü yaymaktadır. Asemptomatik bir taşıyıcı semptomatik hale geldiğinde veya virüsü enfeksiyon semptomları gösteren birine yaydığında, virüs katlanarak yayılmış olabilir.
Karthikeyan ve meslektaşları şu anda San Diego County için atık su örneklerini test ediyor. Point Loma'daki atık su arıtma tesisi, 2,2 milyondan fazla insan için kanalizasyon işleyerek tüm hizmet alanı için tek bir yerde örneklerin toplanmasına olanak tanır. Tüm popülasyonda virüs için test yapmak zor ve pahalıdır, ancak atık su testini bir gözetim tekniği olarak kullanmak, halk sağlığı yetkililerinin testin çok önemli olduğu alanları daraltmasına olanak tanır.
Karthikeyan, San Diego County'nin, UCSD ekibinin sadece virüsü tespit etmesini değil, aynı zamanda virüsün hangi varyantlarının dolaşımda olabileceğini görmek için virüs genomunu dizilimini de istediğini söylüyor. "Şimdi büyük ölçekli genom dizilimi yapacağız" diye ekliyor.
Karthikeyan, bu tür atık su sürveyansının dışkıda dökülen herhangi bir virüs için gözetim yapmak üzere uyarlanabileceğini ve bunun birçok bulaşıcı hastalık salgın türünde kullanılabileceğini ve gelecekteki pandemilerin daha erken tespit edilmesine yardımcı olabileceğini de sözlerine ekledi.
.jpg)
.jpg)
.jpg)
