COOLna

Co vlastně v odpadních vodách sledujete?
Měříme množství jednoho konkrétního genu, který je součástí RNA viru SARS-CoV2. Ten se do odpadních vod dostává především ze stolice nakažených. Do určité míry se dá najít vztah mezi množstvím virové RNA a přibližným množstvím nakažených v populaci. Ale vztah není úplně jednoduchý a zřejmě se mění v čase. Vzorky odpadní vody pravidelně odebíráme už od léta loňského roku, a to na různých místech v Praze. Jde jednak o malé lokality, jako jsou různé rezidenční čtvrti, okolí nemocnic, okolí autobusového terminálu, letiště, studentské koleje a tak dále. Nejdůležitější je však hlavní nátok na pražskou čistírnu odpadních vod, který reprezentuje asi polovinu obyvatel Prahy, tedy asi 600 tisíc lidí. Ten nám poskytuje celkový obrázek pro hlavní město.

K čemu to slouží?
Účelů je několik. U Prahy je to v zásadě pokus popsat vývoj té epidemie s tím, že se snažíme přispět dalším parametrem, který by mohli použít třeba epidemiologové při svých predikcích či při hodnocení současného stavu epidemie.

Z praktického hlediska jsou pak podstatnější ty malé lokality. Spolupracujeme s pražskou hygienickou stanicí a dvěma pražskými částmi, kde přímo sledujeme konkrétní místa. Tam nás primárně nezajímá množství virové RNA, ale spíše to, jestli tam je vůbec přítomná, nebo ne. Tím můžeme včas odhalit, zda se ve sledovaném objektu objevila nákaza. Čerstvě jsme nyní rozjeli z iniciativy pražské hygieny i pilotní sledování ve dvou domovech seniorů. Hygiena může v závislosti na našem upozornění nařídit, aby se všichni klienti či zaměstnanci otestovali.

Starosta Prahy 9 Tomáš Portlík sdílel na svém Facebooku, že na základě testování z odpadních vod odhalili klastr na základní škole.
Ano, to je první takový případ. Bylo to přímo na náš podnět, nám vyšly pozitivní vzorky a oni na základě toho minulý týden plošně testovali žáky a zaměstnance daných škol.

Monitoring na vybraných základních školách je akce, kterou iniciovala právě městská část Praha 9. Děláme to dohromady s Pražskými vodovody a kanalizacemi. Už od prvního září dvakrát týdně odebíráme vzorky vody z kanalizace, do které ústí daná základní škola. Dokážeme tak identifikovat školu, kde se vyskytují nakažení žáci či zaměstnanci.

Jak odběr probíhá?
Máme různé typy odběrů. Menší lokality, což jsou stoky, kam ústí kanalizace třeba pro jedno sídliště nebo jen pro čtvrť rodinných domů, jsme dříve odebírali jednou za dva týdny, teď je odebíráme každý týden. Vzorkaři přijedou ke stoce, jednorázově naberou vzorek odpadní vody, který nám přivezou do laboratoře.

Významnější lokality, jako je přítok na čistírnu odpadních vod, vzorkujeme dvakrát týdně. Tam je automatické odběrové zařízení, které celých 24 hodin odebírá v malém množství odpadní vodu tak, aby se vzorek zprůměroval za celý den. Stejně tak tato automatická odběrová zařízení používáme třeba u základních škol nebo u domovů pro seniory. Na školách se dělají dvouhodinové odběry, abychom pokryli větší časové období, kdy mají děti třeba velkou přestávku. V domovech seniorů jde 24hodinový odběr.

Jak potom probíhá analýza?
Analýza je z principu vlastně stejná jako ta, která se používá pro klinické vzorky, jako je výtěr z nosohltanu, tedy kvantitativní PCR metoda. Zásadní rozdíl je, že to množství RNA, které je přímo v klinickém vzorku, je mnohonásobně větší než to, co se dostane do odpadních vod. A mnohonásobně znamená skutečně o mnoho řádů, je třeba milionkrát větší. Proto když pracujeme s odpadními vodami, tak se potýkáme s problémem zakoncentrování vzorku. Při odběru nabereme do analýzy osmdesát mililitrů, z toho separujeme RNA viru a dostaneme se na několik mikrolitrů.

To je hlavní rozdíl – odpadní voda obsahuje obrovské množství nečistot, různých inhibujících látek, které musíme odstranit. To je důvod, proč takové stanovení v České republice v tuto dobu neumí příliš mnoho laboratoří, jsou jich jen jednotky. Kdežto PCR test zvládne spoustu laboratoří.

Když bych se vrátila k plošnému sledování celé Prahy, nakolik lze ze sledování odpadních vod říct, kolik je ve městě nakažených? Není problém třeba to, že každý vylučuje jiné množství viru?
Právě v tom je ta obtíž. Pozitivní věc na našem sledování je, že v porovnání s epidemiologickými daty máme výhodu, že jsme zcela nezávislí na tom, jestli se lidé chtějí, nebo nechtějí testovat, případně jestli se cítí nemocní, nebo ne. V tomto směru máme realističtější data.

Na druhou stranu, vztah mezi množstvím virové RNA u jednotlivých pacientů a množstvím, které se dostane do odpadní vody, je pro různé pacienty různý. Podle zahraničních studií jsou dokonce pacienti, kteří virus ve stolici vůbec nevylučují. Ale i mezi těmi ostatními jsou relativně velké rozdíly. Zcela jasný není ani vztah mezi závažností příznaků a množstvím vylučované RNA. Jde o odhady a právě proto, když dáme nějaké vyjádření pro sdělovací prostředky, vždy se snažíme primárně mluvit o virové náloži nebo o množství viru v odpadních vodách. Převedení na množství nakažených je již relativně velmi hrubý odhad.

Když byste se podíval na hodnoty, které máte nyní, co byste viděl?
Odpadní vody ukazují současný stav, ne predikci. Když se podívám na křivku, jak ji vidíme my, dobře zhodnotitelná bude s odstupem času. Pro nás jeden bod nic neznamená, musíme se dívat na trend.

Státní zdravotní ústav oznámil, že zkoumání odpadních vod se má rozšířit do Brna, Ostravy a Plzně. To s vámi nějak souvisí?
My jsme jim poskytli metodiku a vlastně celý postup. Pak jsme tady měli i jejich zaměstnankyni, kterou jsme zaučovali. Pravidelně to s nimi také konzultujeme. Je to ještě v jednání, ale alespoň ze začátku pomůžeme i s praktickými analýzami.

Sleduje se množství viru v odpadních vodách ve větší míře v zahraničí?
Rozhodně. Takový zlatý standard je systém, který zavedlo Nizozemsko už na jaře v roce 2020, kde pravidelně vzorkují všechny čistírny odpadních vod. Data z toho každý týden zveřejňují na oficiálních koronavirových dashboardech. Velmi pěkné stránky má třeba i Austrálie nebo Portugalsko. V některých zemích je to institucionalizovanější než v jiných, ale je to standardní způsob sledování epidemie. Samozřejmě to je nástroj, kterým nenahradíte klinické testování, ale rozhodně můžete poskytnout relevantní doplňující data pro epidemiology.

A do budoucna? Když nyní testujete na covid, dal by se v budoucnu využívat obdobný systém na zjištění výskytu nějaké jiné virové nemoci v populaci?
Určitě ano. Není úplně jednoduché to přenést, pro různé skupiny virů se metody předúpravy odpadní vody trochu liší, a to i podle fyzikálních vlastností virových částic. U nás se třeba takto sleduje standardně poliovirus (virus dětské obrny), což je i případ Nizozemska, které bylo schopné tak rychle najet na pravidelný monitoring i proto, že mělo velmi dobře rozvinutý systém monitoringu polioviru.

Máme ambice tento systém aplikovat i na další viry. Předpokládáme, že už snad v dohledné době bude covidová epidemie ustupovat a budeme se moci soustředit na další viry, na noroviry (viry způsobující záněty trávicí soustavy) a tak podobně.

Jan Bartáček z Vysoké školy chemicko-technologické (VŠCHT)