Crystal Hepp, un profesor asistente en la Escuela de Informática de NAU, Informática, y Cyber Systems (SICCS), está analizando las aguas residuales en las comunidades del norte de Arizona para ayudar a determinar la propagación del SARS-CoV-2, el virus que causa COVID-19. Debido a que el virus se elimina en los desechos humanos, ella cree que las aguas residuales son una vía viable para su detección.
Si bien los científicos predicen segundos o incluso múltiples brotes de COVID-19, Hepp cree que las pruebas de aguas residuales pueden funcionar como un sistema de alerta temprana y continua, especialmente en comunidades rurales desatendidas por trabajadores de la salud e instalaciones médicas, y puede alertar a los operadores de plantas de aguas residuales sobre riesgos elevados.
Será fundamental continuar con las actividades de vigilancia que puedan ayudar a desarrollar estrategias de intervención regionales dinámicas. Para ser sostenible durante un brote de esta magnitud, una mas robusta, es necesario implementar un método de muestreo comunitario factible e independiente del ser humano ".
Crystal Hepp, Profesor asistente, Escuela de Informática, Informática, y Cyber Systems, NAU
En la actualidad, Hepp y su equipo están probando muestras de influentes (sin tratar) y efluentes (tratadas) semanalmente en seis ubicaciones en Flagstaff, Parque Munds, Kachina Village y Kayenta, ubicado dentro de la Nación Navajo. Los colaboradores en el proyecto incluyen la ciudad de Flagstaff, Distrito Sanitario de Pinewood, Distrito de Mejoramiento de Kachina Village, la Autoridad de Servicios Tribales Navajo y TGen-North.
La estudiante de doctorado Jill Cocking, un especialista senior en investigación en el Laboratorio Hepp en SICCS, dirige el componente de laboratorio del trabajo y trata cada muestra como si fuera infecciosa.
"Tomo este material y elimino los ácidos nucleicos, "dijo Cocking". COVID-19 es un virus de ARN (un virus que tiene ácido ribonucleico como material genético), por lo que el siguiente paso es convertir el ARN en ADN para que pueda ser detectado por un ensayo diseñado por los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades.
"El ensayo hace copias del material genético hasta que hay suficiente para detectarlo con nuestros instrumentos. Si el coronavirus está presente en las aguas residuales, este análisis nos lo hará saber ".
Las muestras de tres sitios de aguas residuales afluentes dieron positivo a principios de abril. Hepp, un director asistente en el Instituto de Patógenos y Microbiomas de la NAU (PMI), señala que el equipo no ha encontrado ningún caso positivo en efluentes, lo que indica que el proceso de la planta de aguas residuales es eficaz para tratar el virus.
Los investigadores llevarán a cabo un análisis de secuenciación genética en muestras positivas en el influente para buscar diferentes cepas.
"El virus siempre está evolucionando, "Dijo Hepp." Siempre hay nuevas cepas que podrían estar surgiendo. Si encontramos varias cepas diferentes con diferentes mutaciones, eso indicaría que el virus ha tenido más posibilidades de mutar con el tiempo dentro de la población o que se han producido nuevas introducciones. Un mayor número de cepas en un momento dado puede indicar más individuos infectados ".
Hepp está trabajando con Jason Sahl, un subdirector de PMI, que utilizará su canal de genómica establecido, WG-FAST, para examinar la diversidad de cepas.
"Nuestro enfoque WG-FAST puede proporcionar una identificación del virus a nivel de cepa, identificar mezclas de cepas y comparar muestras clínicas y de aguas residuales, ", dijo Sahl." Este enfoque puede identificar los virus circulantes sin la necesidad de muestrear a los seres humanos directamente e identificará los casos de forma independiente.
"También puede detectar casos de COVID-19 que pueden no presentarse en el hospital y podría alertar a las agencias de salud pública sobre las cepas circulantes, lo que ayudará con el rastreo de contactos e informará al público sobre las nuevas oleadas de COVID-19 en sus comunidades ".
"Este análisis de secuencia nos ayudará a comprender la cepa circulante en una comunidad, la diversidad general del virus y cómo cambia entre diferentes lugares y en diferentes épocas del año, "dijo Dave Engelthaler, profesor asociado y director de TGen-North.
Se espera que el estudio de Hepp continúe durante el verano. Ella espera obtener fondos a través de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) y extender la investigación hasta el final del brote.
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