Hrvatski zavod za javno zdravstvo (HZJZ) u suradnji sa Zagrebačkim otpadnim vodama (ZOV) proveo je projekt ispitivanja otpadnih voda na prisutnost RNK virusa SARS-CoV-2 kao odgovor na pandemiju COVID-19. Projekt je proveden u suradnji s Uredom Svjetske zdravstvene organizacije u Republici Hrvatskoj (RH), a financirala ga je Vlada Savezne Republike Njemačke.
Epidemiologija zasnovana na otpadnim vodama predstavlja analizu otpadnih voda radi utvrđivanja prisutnosti bioloških ili kemijskih sredstava u svrhu praćenja javnog zdravlja. Takav se pristup ranije koristio za otkrivanje prisutnosti farmaceutskog ili industrijskog otpada, lijekova, virusa i potencijalne pojave bakterija otpornih na antibiotike.
Ispitivanje otpadnih voda na prisutnost RNK virusa SARS-CoV-2 provodi se već u nekoliko zemalja u svijetu, uključujući i neke od država članica Europske unije kao što su na primjer Italija, Nizozemska, Mađarska, Španjolska, Francuska.
Virusne čestice u otpadnim vodama
Izolacija virusne RNK iz otpadne vode ukazuje da su u kanalizacijskom sustavu prisutni dijelovi genetskog materijala virusa SARS-CoV-2, što potvrđuje da zaražene osobe izlučuju virus fekalijama i ostalim ekskretima u kanalizaciju. Laboratorijskim metodama moguće je izolirati i dokazati dijelove genoma virusne RNA. SARS-CoV-2 može se nalaziti u stolici osoba sa simptomatskom ili asimptomatskom infekcijom te se nadzorom otpadnih voda prikupljaju podaci o obje vrste infekcije.
Kontinuirano praćenje otpadnih voda može se koristiti za utvrđivanje trenda trenutnih izbijanja, prepoznavanje novih izbijanja epidemije i prevalenciju infekcija. Uzorcima otpadnih voda ne može se utvrditi koje su osobe zaražene, ali kvantitativna određivanja SARS-CoV-2 u otpadnim vodama mogu pružiti informacije o značajnijim promjenama kretanja infekcije virusom SARS-CoV-2 u populaciji koja je priključena na postrojenje za pročišćavanje otpadnih voda.
Otpadne vode grada Zagreba
Tijekom provođenja projekta ispitivane su otpadne vode s Centralnog uređaja za pročišćavanje otpadnih voda grada Zagreba (CUPOVZ) kako bi dobiveni rezultati bili nadopuna postojećim nadzornim sustavima COVID-19 na području grada Zagreba i okolice, koji predstavljaju gotovo četvrtinu ukupnog stanovništva RH.
U okviru projekta uzorci otpadne vode uzorkovani su na ulazu i izlazu vode s CUPOVZ ponedjeljkom, srijedom i petkom u periodu od 1. prosinca 2020. do 18. veljače 2021. godine.
Nakon uzorkovanja uzorci su transportirani u laboratorij HZJZ-a, na daljnju obradu odnosno ispitivanje prisutnosti i kvantifikaciju RNK virusa SARS-CoV-2. Ispitivanje uzoraka provedeno je koncentriranjem virusnih čestica precipitacijom s polietilen-glikolom i ekstrakcijom virusne RNK komercijalnim kitom za ekstrakciju (IDEXX DNA / RNA Magnetic Bead kit). Kvalitativno i kvantitativno ispitivanje provedeno je dokazivanjem N1 i N2 gena (nucleocapsid protein gen) virusa SARS-CoV-2 RT-qPCR testom (IDEXX SARS-CoV-2 RT-PCR test).
Otpadne vode pokazuju kretanje epidemije u Zagrebu
U okviru projekta na Centralnom uređaju za pročišćavanje otpadnih voda grada Zagreba ukupno je uzorkovano 80 uzoraka (ulazna i izlazna voda), pri čemu su svi uzorci ulazne vode, osim uzorka od 18. veljače 2021., bili pozitivni (39 od 40) dok su svi uzorci izlazne vode bili negativni (40 od 40).
Početkom prosinca na području grada Zagreba bilo je do 3913 aktivnih slučajeva s potvrđenom bolesti COVID-19 te se taj broj do kraja prosinca smanjio na manje od 1000. U isto vrijeme broj kopija virusne RNK znatno je viši u prvoj polovici prosinca te se smanjuje do kraja prosinca. To smanjenje korelira sa strožim epidemiološkim mjerama koje su uvedene na području RH od 28. studenog do 21. prosinca 2020. godine.
U siječnju se broj aktivnih slučajeva kretao od 1113 do 318 osoba te je vidljivo smanjenje kopija genoma virusa u uzorcima ulazne otpadne vode. Nizak broj kopija genoma virusa dokazali smo i u veljači, kada je broj aktivnih slučajeva s potvrđenom bolesti COVID-19 na području grada Zagreba bio od 434 do 280 osoba.
Na otpadnu vodu kanalizacijskog sustava grada Zagreba utječu i oborine, otpadne se vode razrjeđuju i to utječe i na broj čestica virusa u ispitivanim uzorcima. Oborine koje su na području Grada Zagreba zabilježene na dane 9. i 10. prosinca 2020. godine znatno su smanjile broj kopija virusne RNK koje su izolirane iz uzoraka otpadnih voda (slika 1). Vidljiv je pad količine virusnih čestica i u ostalim danima sa značajnijim oborinama (npr. 29. prosinca 2020.).
Dobiveni podaci o količinama virusnih čestica u uzorcima otpadnih voda uspoređivani su s brojem oboljelih od COVID-19 (broj aktivnih slučajeva) na području grada Zagreba. Broj čestica virusa ne može se pretvoriti u točan broj zaraženih osoba, ali se može primijetiti trend porasta i smanjenja broja čestica virusa u uzorcima otpadnih voda. Praćenje trenda može se koristiti za ublažavanje ili uvođenje mjera na području „sliva“ otpadne vode. Važno je naglasiti kako je projekt ispunio cilj praćenja trenda otkrivanja fragmenta SARS -CoV-2 RNK iz otpadne vode te se metoda može dalje koristiti u svrhu detekcije, što se i poklapa s brojkama trenutačno zaraženih, ističu iz Zagrebačkih otpadnih voda i Hrvatskog zavoda za javno zdravstvo.
