Kun tutkimukset osoittivat, että henkilöllä oli positiivinen COVID -19 -testi - olivatko ne oireellisia vai eivät - irrottaa viruksen ulosteestaan, "viemäri näytti olevan" tapahtumapaikka "etsiä sitä, "sanoi Smruthi Karthikeyan, PhD, ympäristöinsinööri ja tutkijatohtori Kalifornian yliopiston San Diegon lääketieteellisessä korkeakoulussa.
Heinäkuusta marraskuuhun 2020, Karthikeyan ja tiimi, Rob Knightin johdolla, PhD, professori ja johtaja Center for Microbiome Innovation, UC San Diego, näytteenotettua jätevettä nähdäkseen, voisivatko ne havaita SARS-CoV-2:n, virus, joka aiheuttaa COVID-19-viruksen. He voisivat. Mutta jäteveden keskittäminen osoittautui pullonkaulaksi -; se on hidas ja työläs monivaiheinen prosessi.
Nyt, 2. maaliskuuta julkaistussa lehdessä, 2021 tuumaa mSystems , tutkijat kuvailevat, kuinka he ovat automatisoineet jäteveden keskittymisen nesteenkäsittelyrobottien avulla. He osoittivat järjestelmänsä kestävyyden vertaamalla sitä olemassa oleviin menetelmiin ja osoittamalla, että he voivat ennustaa COVID-19-tapaukset San Diegossa viikolla erinomaisella tarkkuudella, ja kolme viikkoa kohtuullisella tarkkuudella, käyttää vain kaupungin viemäriä.
San Diegon piirikunnassa on vain yksi ensisijainen jätevedenpuhdistamo, sijaitsee rannikolla kaupungin Point Loma -alueella. Kaikki ulosteet huuhtoutuvat San Diegon noin 2,3 miljoonan asukkaan mukaan lukien UC San Diegon kampuksella olevat, päätyy sinne.
Seitsemänä päivänä viikossa, Karthikeyan tai kollega ajoivat puhdistamolle hakemaan jätevesinäytteitä, jotka laboratorioteknikot olivat keränneet ja varastoineet heille. He toivat näytteet Knightin laboratorioon UC San Diego School of Medicine -kampuksella La Jollassa.
Valitettavasti, Emme voi vain testata jätevesinäytteitä suoraan samalla tavalla kuin otamme näytteitä potilaiden nenäpyyhkeistä. Tämä johtuu siitä, että saamamme näytteet ovat erittäin laimeita -; ajattele vain ihmisten määrää, jotka osallistuvat jätevirtaan, sekä kaikki roskat, jotka huuhdellaan ja viedään viemärijärjestelmään. "
Smruthi Karthikeyan, PhD, Tutkijatohtori, Kalifornian yliopiston San Diegon lääketieteellinen korkeakoulu
Takaisin laboratoriossa, tutkijat käsittelevät jätevettä robottialustansa avulla. Järjestelmä purkaa RNA -; geneettinen materiaali, joka muodostaa virusten, kuten SARS-CoV-2-, genomit; näytteistä, ja suorittaa polymeraasiketjureaktion (PCR) viruksen allekirjoitusgeenien etsimiseksi. Automaattinen, suuritehoinen järjestelmä voi käsitellä 24 näytettä 40 minuutin välein. Myöhemmin samana päivänä, Karthikeyan lisää tiedot digitaaliseen kojelautaan, joka seuraa uusia positiivisia tapauksia.
Knightin mukaan tekniikka on nopeampi, halvempaa ja herkempää kuin muut lähestymistavat jäteveden valvontaan. Tiimi pystyy tunnistamaan yhden COVID-19-tapauksen noin 500 hengen rakennuksessa.
Knightin laboratorion tutkijat ja opiskelijat eivät ole vieraita käsittelemään ulosteenäytteitä. Joukkue on jo pitkään tunnettu suoliston mikrobiomia koskevista tutkimuksistaan; ainutlaatuiset mikrobien yhteisöt, jotka elävät ruoansulatuskanavassamme. Ihmiset ympäri maailmaa osallistuvat tutkimusohjelmaansa, Microsetta Initiative (osuvasti lyhennettynä "TMI"), lähettämällä ulosteenpyyhkeet Knightin UC San Diegon laboratorioon. Joukkolähdehanke on antanut tiimille mahdollisuuden tutkia monia tekijöitä, jotka voivat vaikuttaa ihmisen suoliston mikrobiomiin, ja monilla tavoilla, joilla se vaikuttaa terveyteemme.
Keväällä 2020, Knightin tiimi käänsi nopeasti fokuksensa etsimään yhtä tiettyä mikrobia:SARS-CoV-2. Pian tiimi oli kiinteä osa UC San Diegon Return to Learn -ohjelmaa, näyttöön perustuva lähestymistapa, joka on antanut yliopistolle mahdollisuuden edelleen tarjota kampuksella asumista ja henkilökohtaisia luokkia ja tutkimusmahdollisuuksia. Noin 10, 000 opiskelijaa kampuksella, ohjelman monet osat ovat pitäneet COVID-19-tapausten määrän paljon pienempänä kuin ympäröivä yhteisö ja useimmat yliopistokampukset, säilyttäen positiivisuusasteen alle 1 prosentin.
Return to Learn perustuu kolmeen pilariin:riskien vähentäminen, virusten havaitseminen ja hoito. Knightin tiimillä ja heidän yhteistyökumppaneillaan on suuri rooli virusten havaitsemisessa kampuksella. Ne auttavat seulomaan SARS-CoV-2:n oireettoman esiintymisen opiskelijoissa ja henkilökunnassa (usein itse kerätty käyttämällä myyntiautomaateista saatavia testisarjoja), pinnoilla ja jätevedessä.
Ryhmä jatkaa näytteiden keräämistä päivittäin yli 100 jätevesinäytteenottajalta UC San Diegon kampuksella, jotka kattavat yli 300 rakennusta. Noin kuukausi sen jälkeen, kun kampuksen tunnistusjärjestelmä tuli verkkoon kesällä 2020, Revelle Collegessa havaittiin positiivinen tapaus eräänä perjantai -iltapäivänä. Kampusyhteisölle ilmoitettiin asiasta 14 tunnin kuluessa ja kohdennetut viestit lähetettiin ihmisille, jotka liittyivät rakennuksiin, suosittelen, että heidät testataan viruksen varalta mahdollisimman pian. Viikonloppuna yli 650 ihmistä testattiin COVID-19-tartunnan varalta.
Tuloksena, kaksi oireetonta yksilöä tunnistettiin positiivisiksi COVID-19:lle. Kun kampus ilmoitti heille heti, ne eristettiin ennen taudinpurkauksen alkamista. Nyt, jäteveden seulontatulokset ovat saatavilla julkisella kojelaudalla ja positiiviset näytteet sekvensoidaan uusien SARS-CoV-2-varianttien syntymisen seuraamiseksi. Paluu oppimiseen -ohjelma, mukaan lukien jäteveden testaus, on tullut malliksi muille yliopistoille, K-12 koulupiirit ja alueet.
"Kun markkinoille pääsyn ja toiminnan este laskee edelleen, toivomme, että jätevesipohjainen epidemiologia otetaan laajemmin käyttöön, "Knight sanoi." Rapid, laaja -alaiset tartuntatautien varhaisvaroitusjärjestelmät voivat olla erityisen hyödyllisiä yhteisön valvonnassa haavoittuvassa asemassa olevissa väestöissä ja yhteisöissä, joilla on vähemmän pääsyä diagnostisiin testeihin ja vähemmän mahdollisuuksia etäisyyteen ja eristämiseen - tämän pandemian aikana, ja seuraava. "
Siittiöiden mikrobiomi paljastettiin RNA -sekvensoinnilla
Ärtyvän suolen sairaus lisää dementian riskiä
Vuotava suolisto ja mikrobien dysbioosi voivat edistää sytokiinimyrskyä vakavasti sairaissa COVID-19-tapauksissa
Maissa, joissa on vanhempi väestö, on korkeampi SARS-CoV-2 -infektio ja -kuolema
Kroonista yskää voidaan helpottaa uudella lääkkeellä
Tutkimukset osoittavat, miten suoliston mikrobit vaikuttavat mahainfluenssaan
Kaksosten kanssa tehty tutkimus osoittaa, että COVID-19-oireilla on geneettinen vaikutus
Uusi tutkimus julkaistiin esipainopalvelimella medRxiv Kings Collegesta, Lontoo, ehdottaa, että yksilön geneettinen koostumus voi vaikuttaa siihen, kuinka paljon henkilö todennäköisesti kärsii COVID
Tutkijat käyttävät faagiterapiaa menestyksekkäästi alkoholisairauden hoitoon
Ensimmäistä kertaa, tutkijat ovat onnistuneesti käyttäneet bakteriofagi (faagi) -hoitoa alkoholiin liittyvän maksasairauden poistamiseksi eläinmallissa. Kuva:Christoph Burgstedt / Shutterst
Kotitalouksien desinfiointiaineet voivat edistää lasten lihavuuden riskiä
Kanadalaiset tutkijat ovat osoittaneet, että yleisesti käytetyt kotitalouksien puhdistusaineet voivat saada lapset ylipainoisiksi muuttamalla suoliston mikroflooraa. Sergei Mironov | Shutt