Κι όμως… τα συστήματα αποχετεύσεων «μιλούν». Συνδράμουν στη μάχη για τη διαχείριση της πανδημίας του κορωνοϊού (και όχι μόνο), δίνουν κατεύθυνση σε επιστήμονες και Κυβερνήσεις για να προετοιμαστούν, να εφαρμόσουν σχέδια δράσης, να παρέμβουν. Η πληροφορία που λαμβάνεται από τα αστικά λύματα μπορεί να αποτυπώσει, εάν επεξεργαστεί σωστά, ακόμα και την πορεία των εισαγωγών ασθενών στα νοσηλευτήρια ενώ βοηθά στον προγραμματισμό, και αποτελεί «δείκτη» για τη συνέχεια.

Η ανάλυση στα αστικά λύματα είναι δυνατό να ανιχνεύσει και τις παραλλαγές του ιού που επικρατούν σε κάθε περιοχή. Απόδειξη: τα λύματα στη Λεμεσό. «Μίλησαν» και αποτύπωσαν τα τοπικά επιδημιολογικά δεδομένα από το τέλος Φεβρουαρίου. Τι έδειξαν; Αυξημένα θραύσματα του ιού κατά την περίοδο Ιανουαρίου – Φεβρουαρίου με τη συγκέντρωση του γενετικού υλικού του ιού, να καταγράφει σημαντική αύξηση τον Φεβρουάριο. Στον δε συσχετισμό που έγινε έπειτα από επιστημονική ανάλυση, αποτυπώθηκε ο αυξημένος αριθμός εισαγωγών ασθενών από τη Λεμεσό, στα νοσηλευτήρια. ‘

Όπως εξηγούν στον «Φ» οι Γιώργος Νικολόπουλος (Επίκουρος Καθηγητής Επιδημιολογίας και Δημόσιας Υγείας στην Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου Κύπρου και υπεύθυνος Εργαστηρίου Ιατρικής Στατιστικής, Επιδημιολογίας και Δημόσιας Υγείας) και Δέσπω Φάττα-Κάσινου, (Καθηγήτρια Μηχανικής Περιβάλλοντος του Τμήματος Πολιτικών Μηχανικών και Μηχανικών Περιβάλλοντος και Διευθύντρια του Διεθνούς Ερευνητικού Κέντρου Νερού «Νηρέας» του Πανεπιστημίου Κύπρου), «η κλασική επιδημιολογική επιτήρηση της λοίμωξης από τον SARS-CoV-2 μπορεί να παρουσιάζει κενά και μειονεκτήματα».

ΔΕΙΤΕ ΕΠΙΣΗΣ:

Ιδιαίτερο πρόβλημα, αναφέρουν, «υπάρχει με άτομα τα οποία είναι ασυμπτωματικά ή με ήπια συμπτωματολογία, τα οποία ενδεχομένως δεν θα αναζητήσουν ποτέ φροντίδα υγείας, δεν θα διαγνωστούν, και συνεπώς δεν θα υποπέσουν στην αντίληψη του κλασικού συστήματος επιδημιολογικής επιτήρησης». Σημαντικό είναι επίσης το πρόβλημα και «όταν οι δυνατότητες εργαστηριακής εξέτασης σε μία περιοχή είναι περιορισμένες, όπως συχνά συμβαίνει στα αρχικά στάδια μίας επιδημίας, ή όταν εμφανίζεται ένα νέο στέλεχος του ιού». Αυτά ακριβώς τα κενά, έρχεται να καλύψει σημαντικά το σύστημα επιδημιολογικής επιτήρησης στα λύματα αφού «δίνει στους επιστήμονες και στις υγειονομικές αρχές τη δυνατότητα εκτίμησης και αξιολόγησης σημαντικών επιδημιολογικών και κοινωνικών δεδομένων σε μια συγκεκριμένη κοινότητα, τα οποία δεν θα ήταν αλλιώς άμεσα διαθέσιμα ή η πληροφορία θα γινόταν γνωστή με καθυστέρηση».

Ο όρος λύματα, «αναφέρεται στα υγρά απόβλητα από τις κατοικίες και τις συνήθεις ανθρώπινες δραστηριότητες σε μία περιοχή». Τα λύματα των κατοικιών, «παράγονται από καθημερινές ανάγκες των ανθρώπων, όπως η χρήση του μπάνιου, η προετοιμασία του φαγητού, η αφόδευση και άλλα». Ταυτόχρονα, λύματα παράγονται «από δραστηριότητες των ανθρώπων σε δημόσια κτήρια, νοσοκομεία, σχολεία, σωφρονιστικά ιδρύματα (φυλακές) κτλ και όπως εξηγούν οι δύο επιστήμονες (οι οποίοι συμμετείχαν στη διαδικασία ανάλυσης των όσων προέκυψαν από τη συστηματική παρακολούθηση των λυμάτων που συλλέχθηκαν τους δύο προηγούμενους μήνες στη Μονάδα Επεξεργασίας Λυμάτων που καλύπτει την περιοχή της Λεμεσού μετά από χρηματοδότηση του Συμβουλίου Αποχετεύσεων Λεμεσού Αμαθούντας-ΣΑΛΑ), «η ανάλυση των συλλεγόμενων δεδομένων για τα διαγνωσμένα περιστατικά λοίμωξης από SARS-CoV-2, επιτρέπει στο επιστημονικό προσωπικό και στην πολιτική ηγεσία της χώρας να παρακολουθούν την εξέλιξη της επιδημίας, να εφαρμόζουν μέτρα αντιμετώπισής της και να αξιολογούν την αποτελεσματικότητα των παρεμβάσεων που αποφασίζονται».

Η επιδημιολογική επιτήρηση για ένα νόσημα, «το οποίο μπορεί να διαδράμει από κάτι σχετικά ακίνδυνο, όπως μία ασυμπτωματική μόλυνση, έως κάτι πολύ σοβαρό, όπως η νοσηλεία σε Μονάδα Εντατικής Θεραπείας (ΜΕΘ) και ο θάνατος, συνήθως βασίζεται σε πολλές πηγές δεδομένων» και η επιδημιολογική επιτήρηση των λυμάτων, αποτελεί μια από τις πηγές αυτές. Για αυτό άλλωστε, σχετική σύσταση έχει γίνει και από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή η οποία στις 17 Μαρτίου 2021 προχώρησε και σε συγκεκριμένες οδηγίες προς όλα τα κράτη μέλη τα οποία καλούνται να ακολουθήσουν «κοινή Προσέγγιση για την Εγκαθίδρυση Συστηματικής Παρακολούθησης του SARS-CoV-2 και των παραλλαγών αυτού, στα αστικά λύματα στην Ευρωπαϊκή Ένωση». Όπως επισημαίνουν οι δύο επιστήμονες, «πολλές επιστημονικές ομάδες σε παγκόσμια κλίμακα διερευνούν σήμερα τη δυνατότητα παρακολούθησης των λυμάτων σκοπεύοντας στη λήψη συμπληρωματικής πληροφορίας για την εξάπλωση του SARS-CoV-2».

Αυτό «είναι εφικτό να γίνει διότι οι άνθρωποι με SARS-CoV-2 λοίμωξη απεκκρίνουν τον ιό στα κόπρανά τους, ακόμα και όταν είναι ασυμπτωματικοί ή και μετά από την αποδρομή των συμπτωμάτων τους». Περαιτέρω, αναφέρουν, «η ανάλυση λυμάτων από την εισροή των σταθμών επεξεργασίας αστικών λυμάτων είναι μια ταχέως αναπτυσσόμενη επιστήμη, η οποία παρέχει τη δυνατότητα παρακολούθησης δεδομένων σε πραγματικό χρόνο, όπως είναι η χρήση παράνομων ναρκωτικών ενώσεων ή η εξάπλωση άλλων μολυσματικών παραγόντων σε μια κοινότητα, όπως ο ιός της πολιομυελίτιδας». Σε ό,τι αφορά τον νέο κορωνοϊό, εξηγούν ότι η επιδημιολογική επιτήρηση στα λύματα καλείται να απαντήσει δύο βασικά ερωτήματα: Στο κατά πόσον υπάρχουν λοιμώξεις από τον SARS-CoV-2 στην κοινότητα, η οποία εξυπηρετείται από τη μονάδα επεξεργασίας λυμάτων στην οποία έγινε η δειγματοληψία  Εάν ο SARS-CoV-2 εξαπλώνεται αυξητικά σε μία κοινότητα ή η επίπτωσή του παρουσιάζει σταθεροποιητικές ή καθοδικές τάσεις.

Άλλα ερωτήματα που ενδεχομένως να μπορεί να απαντήσει στο μέλλον το σύστημα αυτό είναι «η πιθανή συσχέτιση των συγκεντρώσεων του γενετικού υλικού του SARS-CoV-2 στα αστικά λύματα με νοσοκομειακούς δείκτες, όπως τον αριθμό εισαγωγών σε νοσηλευτικά ιδρύματα και ειδικά σε Μονάδες Εντατικής Θεραπείας, γεγονός που θα επιτρέπει την έγκαιρη προειδοποίηση των υγειονομικών αρχών της χώρας για επικείμενη επιβάρυνση του συστήματος υγείας, την έγκαιρη ανίχνευση μεταλλαγμένων στελεχών και την προώθηση της έρευνας για τη βελτίωση της μεθοδολογίας που εφαρμόζεται στα αστικά λύματα και τη συσχέτιση των συγκεντρώσεων του γενετικού υλικού του SARS-CoV-2, με κλασικές επιδημιολογικές παραμέτρους σε επίπεδο κοινότητας (επίπτωση, επιπολασμός, θνησιμότητα)».

Η διαδικασία που ακολουθείται

«Η πειραματική διαδικασία αρχίζει με τη λήψη του σύνθετου, 24ωρου δείγματος λυμάτων στο εργαστήριο, όπου γίνεται η «συμπύκνωσή» του με τη χρήση ειδικών φίλτρων για συγκέντρωση γενετικού και άλλου υλικού σε υγρά δείγματα. Να τονιστεί ότι πάντα λαμβάνονται όλα τα απαραίτητα μέτρα ατομικής προστασίας των ατόμων που απασχολούνται με αυτή την εργασία. Το επόμενο βήμα της διαδικασίας είναι η απομόνωση του γενετικού υλικού (RNA) του ιού, η οποία γίνεται μέσα από τη χρήση εξειδικευμένων υλικών και ειδικών αντιδραστηρίων. Τέλος, η ανάλυση για την ποσοτικοποίηση των θραυσμάτων του γενετικού υλικού του ιού γίνεται χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης αντίστροφης μεταγραφής σε πραγματικό χρόνο (real time RT-PCR -polymerase chain reaction).

Σε αυτή τη μέθοδο, ανιχνεύονται θραύσματα του γενετικού υλικού του ιού (RNA το οποίο μεταγράφεται σε DNA), επιβεβαιώνοντας έτσι την παρουσία του SARS-CoV-2. Ο συνδυασμός των θραυσμάτων που μελετώνται συνιστάται από τo Κέντρο Ελέγχου και Πρόληψης Νοσημάτων των Ηνωμένων Πολιτειών (CDC) και τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας (WHO), καθώς έχει περάσει από ποιοτικό έλεγχο και εξουσιοδοτήθηκε και επίσημα για χρήση σε παγκόσμια κλίμακα. Άμεσος στόχος της ερευνητικής ομάδας στο Διεθνές Ερευνητικό Κέντρο Νερού «Νηρέας» είναι να επεκτείνει το φάσμα των γονιδίων που ελέγχονται σε περισσότερους γενετικούς στόχους του ιού. Η βελτιστοποίηση της μεθόδου έχει γίνει μέσα από πολλές δοκιμές με διαφορετικούς εκκινητές της αντίδρασης και διαφορετικά αντιδραστήρια με βάση τη διεθνή βιβλιογραφία και τα πρωτόκολλα του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας, έτσι ώστε να υπάρχει η βέλτιστη μέτρηση του ιού μέσα σε μία τόσο πολύπλοκη μήτρα, όπως είναι το αστικό λύμα».

«Όπλο στην προσπάθεια για διαχείριση της πανδημίας»

Η αρχική σύσταση από την αρμόδια Ευρωπαϊκή Επιτροπή, έγινε στις 28 Οκτωβρίου 2020 και αφορούσε τις στρατηγικές παρακολούθησης της COVID-19, δίνοντας σαφές μήνυμα ότι τα κράτη-μέλη στις πολιτικές που εφαρμόζουν (συμπεριλαμβανομένης της χρήσης ταχέων δοκιμών αντιγόνου), θα πρέπει να αναπτύσσουν παράλληλα και συμπληρωματικά συστήματα παρακολούθησης για την αντιμετώπιση της πανδημίας, περιλαμβανομένων των γενετικών παραλλαγών του SARS-CoV-2.

«Η παρακολούθηση των λυμάτων πρέπει να θεωρείται μία τέτοια συμπληρωματική και ανεξάρτητη προσέγγιση στο πλαίσιο της ευρύτερης στρατηγικής παρακολούθησης της COVID-19». Στις 17 Μαρτίου 2021, ανακοινώθηκε η Σύσταση της Ευρωπαϊκής Επιτροπής «Κοινή Προσέγγιση για την Εγκαθίδρυση Συστηματικής Παρακολούθησης του SARSCoV-2 και των παραλλαγών αυτού στα αστικά λύματα στην Ευρωπαϊκή Ένωση». «Σκοπός της συγκεκριμένης σύστασης είναι να προτρέψει και να υποστηρίξει τα κράτη-μέλη της Ε.Ε. στην καθιέρωση συστημάτων παρακολούθησης λυμάτων σε ολόκληρη την επικράτειά της, ως συμπληρωματικό εργαλείο συλλογής και διαχείρισης δεδομένων για την πανδημία COVID-19, εστιάζοντας και στην εμφάνιση και διασπορά των γενετικών παραλλαγών του SARS-CoV-2».

Πιο συγκεκριμένα, «δίνονται οδηγίες στα κράτη-μέλη σχετικά με τον σχεδιασμό και τη διαχείριση των συστημάτων επιτήρησης των λυμάτων SARS-CoV-2 και την ταχεία διαβίβαση των δεδομένων που συλλέγονται στις αρμόδιες τοπικές και Ευρωπαϊκές υγειονομικές Αρχές». Γίνεται επίσης αναφορά «στις ελάχιστες απαιτήσεις για την αποτελεσματική στρατηγική παρακολούθησης των λυμάτων και τη χρήση κοινών μεθόδων δειγματοληψίας, ανάλυσης και επεξεργασίας των δεδομένων». Επιπρόσθετα, η Σύσταση, «υποστηρίζει την ανταλλαγή αποτελεσμάτων και βέλτιστων πρακτικών μέσω της δημιουργίας Ευρωπαϊκής Πλατφόρμας Ανταλλαγής Δεδομένων».

Τέλος, «τα κράτη-μέλη ενθαρρύνονται έντονα να δημιουργήσουν το συντομότερο δυνατό και το αργότερο μέχρι την 1η Οκτωβρίου 2021, ένα εθνικό σύστημα παρακολούθησης των λυμάτων που θα στοχεύει στη συλλογή δεδομένων για τον SARS-CoV-2 και τις γενετικές παραλλαγές του». Στην Κυπριακή Δημοκρατία, «μέσω της συνεργασίας των Συμβουλίων Αποχέτευσης (όπως των ΣΑΛΑ και ΣΑΛ), του υπουργείου Υγείας και του Πανεπιστημίου Κύπρου (Διεθνές Ερευνητικό Κέντρο Νερού «Νηρέας» και Ιατρική Σχολή) έχει ξεκινήσει ήδη αυτή η προσπάθεια και μέσα από την καλή συνεργασία και την υποστήριξη του εγχειρήματος, η Κύπρος μπορεί να πρωτοπορήσει σε αυτόν τον τομέα».

Αυξημένα θραύσματα του ιού στα αστικά λύματα της Λεμεσού

Από την μέχρι τώρα ανάλυση των δεδομένων, οι επιστήμονες εντοπίζουν στα αστικά λύματα του Δήμου Λεμεσού:

➤ Θραύσματα του ιού την περίοδο Ιανουαρίου – Φεβρουαρίου 2021 (περίοδος κατά την οποία ξεκίνησε η συνεργασία Νηρέα και ΣΑΛΑ)

➤ Μέσα στον Φεβρουάριο του 2021 καταγράφεται μία σημαντική αύξηση της συγκέντρωσης θραυσμάτων του γενετικού υλικού του ιού, η οποία αποτυπώθηκε και στα κλινικά δείγματα.

➤ Παρατηρήθηκε μία σημαντική σχέση μεταξύ του αριθμού εισαγωγών ανθρώπων από τη Λεμεσό σε νοσηλευτικά ιδρύματα λόγω COVID-19 και συγκεντρώσεων του γενετικού υλικού του ιού στα αστικά λύματα της Λεμεσού περίπου 7 ημέρες πριν.

Όπως επισημαίνουν, «παρότι τα ευρήματα αυτά είναι προκαταρτικά, βασίζονται σε πολύ μικρό αριθμό παρατηρήσεων και έχουν στατιστικές αδυναμίες, αναδεικνύεται πιθανή ικανότητα των συγκεντρώσεων του γενετικού υλικού του ιού στα αστικά λύματα, να προβλέπουν μεταγενέστερη επιβάρυνση του συστήματος υγείας».

Συνεργασίες με επιστημονικά δίκτυα

«Λαμβάνοντας υπόψη τη χρησιμότητα ενός τέτοιου δικτύου/παρατηρητηρίου στην Κυπριακή Δημοκρατία, ερευνητές (κα. Φάττα-Κάσινου, κα. Καραολιά) του Διεθνούς Ερευνητικού Κέντρου Νερού «Νηρέας» του Πανεπιστημίου Κύπρου (ΠΚ), έχουν συνάψει συνεργασίες και συμμετέχουν σε σχετικά διεθνή επιστημονικά δίκτυα. Στο πλαίσιο των ερευνητικών του εργασιών, το Διεθνές Ερευνητικό Κέντρο Νερού «Νηρέας» είναι ένας από τους ιδρυτές της βάσης δεδομένων NORMAN SCORE για τον SARSCoV-2, μαζί με το Πανεπιστήμιο Middlesex (Ηνωμένο Βασίλειο), το Environmental Institute (Σλοβακία) και το Πανεπιστήμιο degli Studi di Milano Statale (Ιταλία) (https://www.norman-network.com/nds/ sars_cov_2/).

Επιπλέον, το Κέντρο «Νηρέας» συμμετέχει σε Ευρωπαϊκό Δίκτυο του οποίου ηγείται το Joint Research Center της Ευρωπαϊκής Επιτροπής, με την ονομασία “SARS-CoV-2 Surveillance employing Sewers – EU Umbrella Study” (https://ec.europa. eu/jrc/en/science-update/trackingcovid19- wastewater). Παράλληλα, μέσα από μελέτη και βελτιστοποίηση μεθόδων συγκέντρωσης, εκχύλισης και ποσοτικοποίησης του SARSCoV-2, η επιστημονική ομάδα του Ερευνητικού Κέντρου έχει αναπτύξει μεθοδολογία προσδιορισμού της παρουσίας και συγκέντρωσης γενετικού υλικού του ιού στα αστικά λύματα της Κύπρου, χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της ποσοτικής αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης (quantitative Polymerase Chain Reaction, q-PCR). Το σύστημα αυτό επιτρέπει την εξαγωγή συμπερασμάτων για την παρουσία και συγκέντρωση του ιού μέσα στα αστικά λύματα, τα οποία προέρχονται από την περιοχή που εξυπηρετείται από την εκάστοτε υπό διερεύνηση μονάδα επεξεργασίας αστικών λυμάτων.

Το Διεθνές Ερευνητικό Κέντρο Νερού «Νηρέας» έχει ήδη συνάψει συνεργασία με το Συμβούλιο Αποχετεύσεων Λεμεσού-Αμαθούντας (ΣΑΛΑ – Διευθυντής κ. Γ. Τσουλόφτας) για περίοδο 4 μηνών (υπογράφηκε η συμφωνία τον Δεκέμβριο του 2020 και από 22 Δεκεμβρίου 2020 λαμβάνονται τρία δείγματα ανά εβδομάδα) για τον προσδιορισμό γενετικού υλικού του SARS-CoV-2 στα αστικά λύματα του σταθμού επεξεργασίας αστικών λυμάτων Μονής, ο οποίος εξυπηρετεί την πόλη της Λεμεσού. Η χρηματοδότηση είναι από το ίδιο το ΣΑΛΑ και είναι η πρώτη συνεργασία του είδους της στην Κύπρο, όσον αφορά στη μελέτη της παρουσίας του SARS-CoV-2 στα λύματα.

Επίσης, μετά από χρηματοδότηση του Υπουργείου Υγείας, το Διεθνές Ερευνητικό Κέντρο Νερού «Νηρέας» έχει συνάψει συμφωνία και με το Συμβούλιο Αποχετεύσεων Λάρνακας (ΣΑΛ – Διευθυντής κ. Α. Χατζηχαραλάμπους) και έχει αναλάβει τον προσδιορισμό της παρουσίας και συγκέντρωσης γενετικού υλικού του SARS-CoV-2 σε αστικά λύματα από τη σχετική μονάδα επεξεργασίας που καλύπτει τον Δήμο Λάρνακας. Στην επιδημιολογική ανάλυση των δεδομένων και στη συσχέτισή τους με τα δεδομένα της κλασικής επιδημιολογικής επιτήρησης (Μονάδα Επιδημιολογικής Επιτήρησης και Ελέγχου των Λοιμωδών Νοσημάτων του Υπουργείου Υγείας – Αναπληρώτρια Διευθύντρια κα Καλακούτα) συμμετέχει ο Υπεύθυνος του Εργαστηρίου Ιατρικής Στατιστικής, Επιδημιολογίας και Δημόσιας Υγείας της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Κύπρου και μέλος της Συμβουλευτικής Επιστημονικής Επιτροπής στον Υπουργό Υγείας για θέματα SARS-CoV-2, Γιώργος Νικολόπουλος σε συνεργασία με άλλους ειδικούς στην επιδημιολογία (κα. Annalisa Quattrocchi, Πανεπιστήμιο Λευκωσίας)».