Ученые оценили распространенность COVID-19 по анализу сточных вод

При любой эпидемии посчитать всех больных практически невозможно. Верно это и для COVID-19: у многих зараженных болезнь протекает бессимптомно, не все прибегают к врачебной помощи, а тех, кто попадает в руки врачей, не всегда тестируют. Чтобы обойти эти ограничения, международная исследовательская группа попробовала оценить общую численность больных по косвенному показателю — концентрации SARS-CoV-2 в сточных водах. В основу метода легли данные о том, что вирус содержится в стуле больных COVID-19. Этот метод учитывает всех больных, пользующихся туалетами, даже тех, у кого заболевание протекает бессимптомно.

Исследователи брали образцы в пункте очистки воды в Массачусетсе (США). В качестве контроля использовались пробы воды из того же пункта, взятые до начала эпидемии COVID-19 в США. Затем содержимое проб осаждалось c полиэтиленгликолем. Наличие SARS-CoV-2 и его концентрация оценивались с помощью количественной ПЦР в реальном времени. Результаты ПЦР-теста подтверждались секвенированием. Ученые также проверили, как продолжительное хранение влияет на концентрацию вирусной РНК в пробе: выяснилось, что за две недели она практически не снизилась.

Концентрацию вирусных частиц оценивали по числу копий РНК. В пробах с 18 по 25 марта она составила в среднем около 100 частиц в миллилитре. Напротив, все четыре образца до первого известного случая инфекции SARS-CoV-2 в США были отрицательными.

Оценить процент больных по этой информации все еще сложно, так как данные по концентрации вирусных частиц в стуле разнятся на порядки: от 600 000 до 30 000 000 частиц/мл. Если брать за основу эти показатели, то процент зараженных коронавирусом в штате Массачусетс составит 5% и 0,1% соответственно, что существенно выше, чем официальное значение 0,026%, полученное с помощью тестирования.

Метод пока еще нельзя считать рабочим. Для того чтобы он давал достаточно точные результаты, придется оценить множество параметров, таких как разница в количестве вирусных частиц в стуле легко- и тяжелобольных, степень деградации вируса в канализации и потеря генетического материала при выделении.

Еще один перспективный вариант метода — анализ сточных вод не целых городов, а небольших районов и кварталов. В этом случае процент образцов с подтвержденным наличием вирусной РНК уже может быть использован для оценки доли заболевших. Например, если вирусом заражен 1 человек на тысячу, то положительными будут 50% проб сточных вод, происходящих в области проживания 7 000 человек. Оптимизация этих подходов позволит оценить реальное распространение COVID-19, не прибегая к массовому тестированию.