Novo método pode monitorar coronavírus pelo esgoto

Técnica possibilita o monitoramento da presença do vírus com economia de recursos e melhor gerenciamento da crise

Estimativas baseadas em dados europeus e norte-americanos sugerem que cada pessoa infectada com o novo coronavírus excreta diariamente milhões, senão bilhões, de genomas virais no esgoto. Com a ajuda de um novo método, cientistas estão sendo capazes de detectar o vírus em águas residuais, o que pode tornar mais fácil o controle da pandemia de covid-19.

Um artigo da revista Science of the Total Environment assinado pelos cientistas Rolf Halden e Olga Hart, da Universidade Estadual do Arizona (ASU), destaca as vantagens econômicas da nova abordagem em relação aos testes convencionais de doenças e à vigilância epidemiológica.

(Fonte: ASU/Divulgação)Em primeiro plano, os cientistas Rolf Halden e Olga Hart, do Instituto de Biologia da ASU, responsáveis pelo progresso da nova técnica. (Fonte: ASU/Divulgação)

“Nossos fechamentos mostram que a confiança exclusiva no teste de indivíduos é muito lenta, proibitiva de dispêndios e, na maioria dos lugares, impraticável, dada a nossa capacidade atual de exame”, disse Halden em release da ASU. “No entanto, quando precedida pela triagem de águas residuais em toda a população, a tarefa se torna menos assustadora e mais gerenciável”, completou.

Como identificar o vírus no esgoto

A técnica possibilita o monitoramento quase em tempo real de surtos de doenças, micróbios resistentes, níveis de uso de drogas e até indicadores de diabetes, obesidade e outras enfermidades. O método tem alta sensibilidade e consegue rastrear a presença de fragmentos de ácido nucleico do coronavírus em amostras de esgoto. Os genomas de RNA são amplificados em um processo conhecido como PCR quantitativo da transcriptase reversa (RT qPCR).

A estratégia de epidemiologia baseada em águas residuais (WBE) envolve primeiro a transcrição do RNA do coronavírus para o DNA complementar (cDNA) pela enzima transcriptase reversa e depois a amplificação do DNA resultante para melhorar a detecção do sinal. Técnicas de sequenciamento são usadas para confirmar a presença viral em amostras de águas residuais.

Viabilidade da nova técnica

Para examinar a viabilidade e as oportunidades da técnica, os pesquisadores utilizaram análise e modelagem computacional no esgoto de Tempe, nos Estados Unidos. Foram avaliados temperatura, tempo médio de deslocamento, taxas de degradação de biomarcadores e uso da água per capita como variáveis-chave para verificar a viabilidade do uso da WBE na identificação do Sars-CoV-2.

Dependendo das condições locais, a detecção em águas residuais comunitárias de um caso infectado sintomático ou assintomático se mostrou teoricamente viável com precisão que varia entre 100 e 2 milhões de indivíduos não infectadas. Alguns sucessos práticos sobre o uso da técnica também foram relatados em locais epidêmicos passados, presentes e emergentes, como as cidades de Wuhan (China), Milão (Itália), Madri (Espanha), Teerã (irã), Nova York, Seattle, Detroit e Nova Orleans (Estados Unidos).

(Fonte: Science Direct/Reprodução)Identificação do vírus depende de variáveis como temperatura e tempo percorrido pela água do esgoto até a coleta para análise. (Fonte: Science Direct/Reprodução)

Economia de recursos

Com os limites econômicos e práticos da triagem médica para o coronavírus sendo evidenciados em todo o mundo, a WBE pode ser uma ferramenta potencial para gerenciar globalmente a pandemia em até 2 bilhões de indivíduos a partir de 105 mil estações de tratamento de esgoto.

A vigilância de populações pelo esgoto é mais barata e mais rápida que a triagem clínica, apesar de não substituí-la completamente. Os cientistas estimam que a utilização desse método em campanhas nacionais pode economizar bilhões de dólares, dependendo do tamanho da comunidade e da quantidade de testes realizados.

Halden explicou que, se essa abordagem fosse aplicada nos EUA, cerca de 70% da população poderiam ser rastreados para Sars-CoV-2 com o monitoramento das 15 mil estações de tratamento de águas residuais do país a um custo estimado de US$ 225 mil para reagentes químicos.

Outros benefícios

Além de reduzir a transmissão e a fatalidade resultante da infecção pelo coronavírus, as informações aprimorados em toda a população fornecem benefícios sociais. Ao identificarem pontos de acesso do vírus, os pesquisadores podem direcionar melhor os recursos para proteger populações vulneráveis por meio de medidas de distanciamento social, ao mesmo tempo em que reduzem as restrições em regiões livres de vírus, minimizando as perturbações econômicas e sociais.

Para conseguir isso, a equipe responsável pela pesquisa criou o One Water One Health, um projeto sem fins lucrativos da Fundação da Universidade Estadual do Arizona, que busca levar o teste de covid-19 para aqueles que atualmente não podem pagar pelo exame.

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Fonte: Universidade Estadual do Arizona, Science Direct e One Water One Health

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