Ученые создали инструменты для раннего обнаружения вариантов SARS-CoV-2 в сточных водах
Ученые из Scripps Research и Калифорнийского университета в Сан-Диего в сотрудничестве с альянсом SEARCH (San Diego Epidemiology and Research for COVID Health) разработали метод, позволяющий по двум чайным ложкам необработанных сточных вод точно определять генетическую смесь вариантов SARS-CoV-2 в популяции и выявлять новые вызывающие озабоченность варианты на 14 дней раньше, чем традиционное клиническое тестирование.
- В сточных водах Сан-Диего группа обнаружила вариант Omicron за 11 дней до его первого клинического сообщения.
- Вариант Mu (B.1.621) был обнаружен в сточных водах кампуса UCSD 27 июля 2021 года — за четыре недели до его первого клинического выявления.
Ключевой инструмент — алгоритм "Freyja"
Исследователи создали алгоритм "Freyja" для идентификации вариантов SARS-CoV-2 в сточных водах. Алгоритм использует библиотеку "штрихкодов" — коротких уникальных фрагментов РНК каждого варианта — чтобы просеивать массу генетической информации из сточных вод. Программа бесплатна и проста в использовании.
Масштаб исследования
В ходе проекта, длившегося почти год, было проанализировано более 20 000 образцов сточных вод, собранных:
- С 343 зданий кампуса UCSD.
- Из 17 государственных школ в 4 школьных округах Сан-Диего.
- Из крупных очистных сооружений округа.
Были разработаны улучшенные методы концентрирования вирусной РНК в сточных водах, которые теперь широко используются лабораториями общественного здравоохранения по всему миру.
Преимущества перед клиническим мониторингом
- Скорость и экономичность: Один образец сточных вод дает профиль всего города.
- Отсутствие "слепых зон": Метод охватывает как симптомных, так и бессимптомных носителей, а также тех, кто пользуется домашними тестами, данные которых обычно не попадают в систему эпидемиологического надзора.
- Раннее предупреждение: Позволяет отслеживать распространение вариантов в реальном времени.
Ученые продолжают совершенствовать инструменты и планируют применять аналогичные стратегии для отслеживания не только SARS-CoV-2, но и других патогенов человека.