Pesquisadores de todo o mundo estão testando em águas residuais a presença de SARS-CoV-2, na esperança de que o que vai pelo ralo possa atuar como um sistema de alerta precoce para infecções por COVID-19 em comunidades

O engenheiro ambiental Kyle Bibby está coordenando uma rede nacional de pesquisa patrocinada pela National Science Foundation, que visa ajudar os cientistas a reunir seus trabalhos nessa área. Aqui, ele explica a conexão do vírus no esgoto e como os pesquisadores esperam eventualmente traduzir medições brutas em informações úteis de saúde pública.

Como você monitora as águas residuais em busca de germes?

Essa ideia tem recebido muita atenção recentemente, mas não é nova. Os cientistas têm pesquisado patógenos nos esgotos desde a década de 1940, principalmente o poliovírus.

O conceito geral é bastante simples. Os indivíduos infectados excretam o patógeno, que é jogado no vaso sanitário ou ralo. O patógeno – ou fragmentos de seus genes – então viaja pelo sistema de esgoto de uma comunidade até uma estação de tratamento, onde uma amostragem cuidadosa pode detectar sua presença.

Cerca de dois terços das pessoas infectadas com SARS-CoV-2 excretam o coronavírus nas fezes . Uma instalação de tratamento pode monitorar águas residuais para o RNA do vírus usando ferramentas moleculares. Ainda não existe um padrão real, mas a maioria das abordagens envolve a concentração da amostra de águas residuais em algum grau para tornar mais provável que você seja capaz de detectar qualquer RNA. Não estamos procurando um genoma inteiro intacto, mas uma pequena sequência de um único gene SARS-CoV-2.

Os fragmentos de RNA que estamos medindo são muito pequenos para serem capturados diretamente. Portanto, usamos outros truques para prendê-los, geralmente pelo que chamamos de interação eletrostática – fazer o RNA grudar em algo como um filtro ou usar outros produtos químicos para fazer com que ele se aglomere. Em seguida, quantificamos quanto do RNA viral está na amostra.

O que a presença do coronavírus diz a você?

Podemos ter três objetivos relacionados quando procuramos RNA viral nas águas residuais. O primeiro é a vigilância direta. O vírus está essencialmente aí, sim ou não. Isso provavelmente é mais promissor em pequenas comunidades confinadas, escolas, dormitórios, prisões, instalações de cuidados de longo prazo e assim por diante. Isso exigiria amostragem diretamente do esgoto da instalação. Por exemplo, a Universidade do Arizona detectou a presença de alunos infectados assintomáticos testando águas residuais de residências no campus.

A próxima aplicação potencial pode ser o monitoramento de tendências. A concentração aparente do vírus está aumentando? Isso pode indicar que as infecções na comunidade também estão aumentando.

E a terceira aplicação – da qual provavelmente estamos mais distantes – é a aplicação direta de nossas medições para estimar o número de indivíduos infectados na comunidade.

Há muita incerteza associada a quanto desse vírus um indivíduo infectado excreta e por quanto tempo o excreta – relatos parecem sugerir que varia muito. Você poderia ter uma pessoa doente com COVID-19 excretando 100 cópias do genoma do coronavírus por grama de fezes. Outro indivíduo pode estar excretando 100 milhões de cópias por grama de fezes, uma grande diferença.

A visão geral é que o monitoramento de águas residuais pode informar todos os tipos de intervenção de saúde pública e programas de vigilância de doenças. Pode complementar a vigilância clínica, que muitas vezes fica abaixo do verdadeiro nível de doença na comunidade.

A própria água residual é um risco de contaminação?

A vigilância de águas residuais tem sido normalmente usada para detectar um patógeno que se espalha pela via fecal-oral, e não pela via respiratória aparentemente responsável pelas infecções por SARS-CoV-2. Há um debate sobre se o coronavírus pode ou não se espalhar pela água. Eu diria que é plausível, embora certamente não seja uma rota de transmissão dominante e ainda não tenha sido demonstrado.

Embora existam alguns relatos de vírus infecciosos sendo excretados nas fezes, a grande maioria parece ser inativada assim que deixa o corpo do paciente. Portanto, eu realmente não acredito que o coronavírus em águas residuais deva ser uma preocupação significativa para o público em geral.

É possivelmente uma preocupação maior para um trabalhador que lida diretamente com esgoto. Mas o consenso é que o equipamento de proteção individual padrão para lidar com águas residuais é adequado para controlar o coronavírus. Lembre-se, fora da pandemia, as águas residuais podem conter outros patógenos infecciosos a qualquer momento.

Quais são os desafios a serem superados?

É um equívoco pensar que essa técnica está pronta para ser retirada da prateleira. Ainda há muita ciência incerta sobre como fazer isso bem.

Também não é certo pensar nisso como testar cada pessoa na comunidade para COVID-19. Há uma variedade de problemas com os limites de detecção, obtenção de amostras compostas que capturam águas residuais ao longo do dia e, claro, apenas o fato de que muitas pessoas doentes podem não excretar RNA viral para detectarmos. Um resultado negativo de esgoto não significa de fato que nenhuma pessoa na área tenha o coronavírus. Portanto, a vigilância de águas residuais é sutilmente diferente de uma ferramenta de diagnóstico clínico.

Eu me preocupo com o departamento de saúde de uma cidade recebendo dados de águas residuais de um laboratório contratado e de repente pensando que tudo está seguro e que os casos de coronavírus estão baixos em sua área ou então extrapolando excessivamente que os casos são altos. Não é como se não pudéssemos conseguir usar essa ferramenta dessa forma muito rapidamente. Ainda não chegamos lá.

Meus colegas e eu estamos tentando ajudar a estabelecer uma estrutura para traduzir essas informações em um formato utilizável para as comunidades, para que os municípios possam usar o monitoramento de águas residuais para ajudar a tomar decisões difíceis que afetam a vida das pessoas e a economia. Também temos projetos que examinam a persistência desse vírus infeccioso em águas residuais.

Kyle Bibby, Professor Associado de Engenharia Ambiental, Universidade de Notre Dame.

Fonte: Water Online