Vroegtijdige detectie van ziekte-uitbraken op gemeenschapsniveau speelt een cruciale rol bij het beheersen van de verspreiding van de ziekte en kan aanleiding geven tot ingrijpen om de daaruit voortvloeiende morbiditeit en mortaliteit te verminderen, evenals tot het toepassen van preventieve en beheersmaatregelen. De volksgezondheid vereist nieuwe benaderingen voor monitoring en beheer ter preventie van infectieziekten binnen een gemeenschap. Deze nieuwe technologieën moeten flexibel, kosteneffectief en schaalbaar zijn en moeten in realtime uitgebreide en objectieve gegevens opleveren.
Epidemiologie op basis van afvalwater (WBE), waarmee objectieve en uitgebreide realtime beoordelingen van de volksgezondheid en de toestand van het milieu kunnen worden verkregen, heeft tijdens de COVID-19-pandemie veel belangstelling gewekt. WBE is een nieuw epidemiologisch instrument om de verspreiding van ziekten, drugsgebruik en andere biologische of chemische indicatoren in een populatie te meten. WBE heeft het potentieel om als aanvullende aanpak te fungeren voor de huidige surveillancesystemen voor infectieziekten en kan de reacties op het gebied van de volksgezondheid onderbouwen en verbeteren door middel van de analyse van gepoolde afvalwatermonsters van de bevolking.
Er worden momenteel verschillende methoden en werkwijzen gebruikt voor het monitoren van biomarkers in afvalwater. Elke methode kan enigszins verschillen, maar de meeste bestaan uit vier hoofdstappen, zoals weergegeven in de onderstaande werkwijze, waarbij (1) een monster wordt verzameld dicht bij de bron of bij een afvalwaterzuiveringsinstallatie en (2) naar een testlaboratorium wordt overgebracht voor analyse. Zodra het laboratorium de monsters heeft ontvangen, (3) worden deze getest op de aanwezigheid van de beoogde biomarkers en (4) worden de verkregen resultaten geanalyseerd en gecombineerd met andere informatie om de gegevens te interpreteren.
Fasen:
-
1.
Fase 1: Afnamemonster van afvalwater
-
2.
Fase 2: De monsters worden naar het laboratorium vervoerd
-
3.
Fase 3: Analyse van de monsters
-
4.
Fase 4: Interpretatie van de gegevens
Monsters
Er zijn twee soorten afvalwatermonsters geschikt voor WBE:
- onbehandeld afvalwater, waaronder afval van huishoudens of gebouwen en dat menselijk fecaal afval bevat
- primair slib, dat bestaat uit de zwevende vaste stoffen die uit het afvalwater bezinken tijdens de eerste verwijdering van vaste stoffen (ook wel “sedimentatie” genoemd) in de afvalwaterzuiveringsinstallatie.
Monsters worden doorgaans verzameld volgens de steekproef-, de samengestelde of de passieve methode, afhankelijk van de beperkingen die gelden voor het afnamepunt (bijv. toegankelijkheid, toegang tot elektriciteit) en het doel van het monitoringprogramma. Puntmonsters worden rechtstreeks uit een rioolput of een andere locatie binnen het afwateringsgebied genomen, vaak door een bekerglas of fles in het rioolwater te dompelen om het monster te verzamelen. Hoewel deze methode snel en eenvoudig is, biedt ze slechts een momentopname van de omstandigheden op het moment van bemonstering en wordt ze sterk beïnvloed door dagelijkse schommelingen in de afvalwaterstroom en -samenstelling. Om dit probleem te omzeilen, worden samengestelde monsters verzameld door meerdere steekproeven met een bepaalde frequentie gedurende een vastgestelde periode te bundelen. Deze geven de gemiddelde kenmerken van het afvalwater tijdens de verzamelperiode weer en worden in de meeste WBE-onderzoeken gebruikt. Ten slotte maakt passieve bemonstering gebruik van een fysiek apparaat dat absorberende materialen of membranen bevat en in een specifiek rioolstroomgebied wordt geplaatst om gedurende een bepaalde periode virussen en andere deeltjes op te vangen. Passieve bemonsteringsapparaten zijn eenvoudig in te zetten en te verzamelen uit kleine stroomgebieden, hebben geen stroom nodig om te functioneren en kunnen dus in elke toegankelijke rioolleiding worden gebruikt.
20/30 Labs speelt een belangrijke rol in het streven om WBE te vestigen als een essentieel onderdeel van een nationale surveillancemethode. Tijdens de Covid-19-pandemie hebben we aan veel verschillende projecten gewerkt en pilotstudies uitgevoerd, waarbij we verzorgingstehuizen, luchthavens en woonwijken hebben gemonitord. We hebben duizenden tests uitgevoerd en alle verschillende bemonsteringsmethoden getest om de aanwezigheid van SARS-CoV-2 in het monster vast te stellen. We hebben ook getest op influenza A en B, RSV, norovirus G1 en G2, ammonium, orthofosfaat en pH, waarmee we de aanpak verder hebben bevestigd als efficiënt, snel en eenvoudig.
Referenties:
- Baker, R.E., Mahmud, A.S., Miller, I.F. et al. - Infectieziekten in een tijdperk van wereldwijde verandering. Nat Rev Microbiol 20, 193–205 (2022). https://doi.org/10.1038/s41579-021-00639-z
- Steele L, Orefuwa E, Bino S, Singer SR, Lutwama J, Dickmann P. Vroegtijdige detectie van uitbraken – Een generiek model en een nieuwe methodologie ter ondersteuning van vroegtijdige detectie, onderbouwd met gegevens uit lage- en middeninkomenslanden. Front Public Health. (2020) 11 sep;8:452. doi: 10.3389/fpubh.2020.00452.
- Adhikari, S., Halden, R.U. – Kansen en beperkingen van op afvalwater gebaseerde epidemiologie voor het volgen van de wereldwijde gezondheid en het behalen van de duurzame ontwikkelingsdoelen van de VN. Environment International, Vol. 163, (2022). https://doi.org/10.1016/j.envint.2022.107217.
Lees gerelateerde artikelen
20/30 biedt de volgende diensten aan:
Uw partner op het gebied van kwaliteit, veiligheid en naleving
De life sciences-sector vereist gespecialiseerde kennis en betrouwbare ondersteuning. Met onze brede expertise helpen wij organisaties om te voldoen aan wet- en regelgeving, kwaliteit te waarborgen en met vertrouwen te blijven innoveren.