Genom att studera avloppsvatten vid en reningsanläggning i New Haven, ett team av Yale-forskare har bestämt att genetisk kod inbäddad i avföring kan användas som ett tidigt varningstecken för utbrott av covid-19.

Laget, ledd av Jordan Peccia från Yale School of Engineering and Applied Science, testade dagliga prover av slam för bitar av coronaviruskod, känd som RNA. De fann då att de bara kunde använda sin egen data för att återskapa kurvan för COVID-19-fall i New Haven-området.

"Förutom vi ser det sju dagar tidigare, sa Peccia.

Studien, som lades ut på nätet i fredags men har ännu inte granskats av fackmän, har konsekvenser för Connecticuts svar mot coronaviruset. Under de första två månaderna av pandemin, staten kämpade för att öka testkapaciteten. Även nu, efter en stor testuppgång, kliniska tester fokuserar på dem som har symtom.

Det betyder att patienter ofta inte testas förrän de börjar visa symtom, eller kanske inte testas alls om de förblir asymtomatiska. Sålänge, de skulle kunna sprida viruset i tysthet.

Men avloppet för ett register över alla fall.

"Innan du är symtomatisk och efter att du har blivit smittad, du kan säkert bli av med det viruset och vara smittsam, " sa Peccia. "Så fort du börjar tappa det, vare sig du känner det eller inte, vi kommer att se det i avloppsvattnet."

För sina studier, Peccia och hans team samlade in dagliga avloppsprover från East Shore Water Pollution Abatement Facility i New Haven, från mitten av mars till 1 maj. De testade varje provs koncentration av coronavirus-RNA och jämförde sedan dessa dagliga koncentrationer med faktiska data om COVID-19-fall och sjukhusvistelser i städerna som betjänas av vattenreningsanläggningen.

De fann att koncentrationen av coronavirus-RNA ökade och minskade flera dagar före motsvarande fluktuationer i faktiska fall av covid-19 och sjukhusvistelser, som rapporterats av det lokala sjukhuset och staten.

Enligt studien, slamproverna förutspådde fluktuationer vid sjukhusvistelse tre dagar innan de inträffade, och testa datafluktuationer sju dagar innan de inträffade.

"Jag tror att det är ganska självklart att om du kan se vad som händer tidigare, det är bättre, sa Peccia.

Avloppsvatten har använts som en folkhälsoindikator långt innan covid-19 kom till platsen, sa Peccia. Till exempel, Världshälsoorganisationen har använt avloppsvattenprover för att övervaka polioutbrott. Och i Oregon, forskare har använt avloppsvattenprover för att kartlägga droganvändning.

Även inom covid-19-forskningen, det har gjorts liknande avloppsvattenstudier i Massachusetts, Australien och Frankrike.

Men i de fallen och i Yale-studien, data kan bara berätta en del av historien.

Peccia betonade att data för avloppsslam är "en unik information, " inte en ersättning för traditionella kliniska tester. Eftersom avloppsdata inte är individualiserade, det kan inte tala om för tjänstemän var de ska starta kontaktspårningsprocessen eller vem de ska hänvisa till karantän. Kliniska tester är "oersättliga, sa Peccia.

Men slamproverna kan användas för att förutsäga covid-19-ökningar och potentiellt ge tjänstemän tid att förbereda sig innan ett kluster av fall inträffar. Denna ledtid kan vara livräddande.

Peccia sa att han ser dessa uppgifter som ett ytterligare verktyg som tjänstemän kan använda för att informera om sina återöppningsplaner – eller, om ett område ser en topp i fall, som en tidig varning om att dessa återöppningar måste rullas tillbaka.

"Det kan vara till hjälp ... eftersom det här är svåra beslut att fatta, " sa Peccia. "Om du tittar på andra stater, det är inte en sträcka att föreställa sig att kurvan skulle kunna gå upp igen."

Eftersom Peccia och hans team tog prover från det som kallas "primärt avloppsslam" - vilket är en mer koncentrerad form av avlopp - är processen de använde ganska enkel och billig, han sa. Han tror att processen är "lätt skalbar" och kan användas i andra kommuner i Connecticut.

Tills vidare, Peccia och hans team har fortsatt att samla in dagliga prover vid reningsverket i New Haven, och de planerar att presentera sina data för staden nästa vecka.

"Alla vi ville göra något som är användbart och hoppades verkligen att det på något sätt kunde fungera tillräckligt bra för att det skulle kunna vara användbart för åtminstone staden vi bor i, sa Peccia. Och jag tror att det kan vara det.

©2020 The Hartford Courant (Hartford, Anslut)
Distribueras av Tribune Content Agency, LLC.