Epidemiologie op basis van afvalwater (WBE) is een relatief nieuwe benadering die wordt gebruikt om uitgebreide gezondheidsinformatie over gemeenschappen te verschaffen. WBE wordt al decennia lang gebruikt om de verspreiding van het poliovirus te monitoren, en recentelijk ook als vroege indicator voor zowel polio als SARS-CoV-2 in gemeenschappen. Deze en andere virussen kunnen al 3 tot 5 dagen vóór het optreden van symptomen in de ontlasting van personen terechtkomen, en ook bij asymptomatische personen. Afvalwateranalyse biedt daarom de mogelijkheid om de aanwezigheid van een infectie eerder vast te stellen dan met klinische diagnostische hulpmiddelen, die vaak afhankelijk zijn van het optreden van symptomen om tests uit te voeren – op dat moment kan de infectie mogelijk al aan anderen zijn doorgegeven.
De proef duurde drie maanden en omvatte de ontwikkeling van moleculaire methoden, het ontwerpen van een servicemodel, locatieonderzoek en risicobeoordelingen, evenals voortdurende rapportage van resultaten en trendmonitoring. Bij aanvang van de proef schakelden we DynoRod in ter ondersteuning van het rioolonderzoek en Bio Data Networks voor de levering en installatie van zowel actieve als passieve monsternemers. In nauwe samenwerking met de teams van Avery Healthcare Facilities hebben we de meest geschikte locaties voor bemonstering vastgesteld; hierdoor konden we niet alleen de ‘alleen voor personeel’ bestemde zones, maar ook de totale populatie van de instelling monitoren. We hebben gesprekken gevoerd met het personeel en de bewoners om de doelstellingen van de proef uit te leggen en waren zeer verheugd over de steun die we ontvingen.
Ondertussen hebben we in onze laboratoria een moleculaire detectiemethode ontwikkeld, die in maart 2023 UKAS-geaccrediteerd werd. Hiermee is 20/30 Labs het enige laboratorium in het Verenigd Koninkrijk dat een UKAS-accreditatie heeft ontvangen voor een analyse van afvalwater. Onze methode garandeert extractie en zuivering volgens de gouden standaard, wat cruciaal is voor een succesvolle analyse van afvalwatermonsters vanwege het grote aantal remmers in het monster. We hebben analysetools ontwikkeld voor meerdere markers: SARS-CoV-2, Norovirus G1 & G2, Influenza A & B, RSV, orthofosfaat, ammonium en pH.
Aanpak
-
1.
Fase 1: Ontwerp van het servicemodel
Het ontwerpen van een specifiek raamwerk dat gekwantificeerde SARS-CoV-2-niveaus in afvalwater koppelt aan schattingen van het aantal besmettingen onder de bevolking in de geteste gebieden, ter ondersteuning van ziektebewaking en besluitvorming, niet alleen voor Covid-19 maar ook voor norovirus, influenza en RSV.
-
2.
Fase 2: Monsterafname
Afvalwatermonsters werden 5-7 keer per week verzameld, afhankelijk van de onderzochte locatie, met behulp van een optimale methode voor monsterafname.
-
3.
Fase 3: Verwerking en analyse van monsters
Tijdens de proefperiode van 12 weken werden methoden voor de verwerking en analyse van afvalwater met hoge doorvoercapaciteit ontwikkeld, geoptimaliseerd en gevalideerd.
-
4.
Fase 4: Rapportage en trendmonitoring
De resultaten werden gerapporteerd aan UKHSA en Avery Healthcare Group. Avery Healthcare gebruikte deze gegevens om beslissingen in de gezondheidszorg te onderbouwen, waardoor de verspreiding van infecties bij verschillende gelegenheden met succes werd voorkomen.
Om mogelijke toepassingen te illustreren, werden de gegevens uit afzonderlijke proeven vergeleken met de traditionele klinische surveillance van COVID-19.
RESULTATEN
Tijdens de proef werden bij vier gelegenheden sterke SARS-CoV-2-signalen in het afvalwater vastgesteld, waardoor in de woonzorginstellingen maatregelen werden genomen naar aanleiding van voorheen onbekende infectiegevallen. Naar aanleiding van de signalen in het afvalwater lieten de instellingen klinische PCR-tests uitvoeren, waardoor geïnfecteerde personen konden worden geïdentificeerd. Deze personen testten allemaal positief vóór het optreden van symptomen, terwijl ze negatief testten met Lateral Flow-testen. Naar aanleiding van de detecties nam de Care Group maatregelen ter voorkoming van besmetting, waaronder het gebruik van meer persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM) en het isoleren van besmette personen, en is men van mening dat men hierdoor de verspreiding van de infectie heeft kunnen beperken.
Lisa Soper, Chief Operating Officer van Avery Healthcare, merkte op dat ze „[de gevallen] zonder de proef niet zo vroeg zouden hebben opgemerkt”. We konden ook de aanwezigheid van het norovirus G2 vaststellen; ook hier volgde het verzorgingstehuis de infectiepreventieprocedures en is men van mening dat de infectie hierdoor kon worden ingeperkt. Dit is bijzonder belangrijk, aangezien het norovirus bekend staat als uiterst gevaarlijk voor kwetsbare personen.
CONCLUSIES
De proef toonde het enorme potentieel aan van „Wastewater Based Epidemiology as a Service“ (WBE as a Service) om infectieniveaus in een gemeenschap te monitoren en, dicht bij de bron, waardevolle gegevens te genereren ten behoeve van besluitvorming in de gezondheidszorg (met als doel het beheersen van infectieniveaus). Na afloop van de proef zijn 20/30 Labs doorgegaan met de ontwikkeling van onze instrumenten voor afvalwateranalyse, om snelle, veldgebonden en geautomatiseerde toepassingen van onze UKAS-geaccrediteerde methode mogelijk te maken; en we kijken uit naar aankomende projecten dit jaar waarbij WBE as a Service in diverse nieuwe toepassingen zal worden ingezet.
Lees gerelateerde artikelen
20/30 biedt de volgende diensten aan:
Uw partner in 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.