تشخیص زودهنگام بیماری های همه گیر با برسی فاضلاب ها

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما؛ محققان تجزیه و تحلیل فاضلاب می‌گویند که نظارت معمول بر تصفیه فاضلاب می‌تواند یک سیستم هشدار زودهنگام قدرتمند برای تشخیص اپیدمی بعدی آنفلوانزا یا نوروویروس فراهم کند و به بیمارستان‌ها در این مورد هشدار داده و اطلاعات مهمی در اختیار سازمان‌های بهداشت عمومی قرار دهد.

در اولین مطالعه اپیدمیولوژی مبتنی بر فاضلاب (WBE) در مقیاس بزرگ و جامع در بریتانیا، دانشمندان دانشگاه باث (Bath)، دانشگاه بانگور و آژانس امنیت بهداشت بریتانیا فاضلاب ۱۰ شهر را برای یافتن نشانگر‌های شیمیایی و بیولوژیکی تجزیه و تحلیل کردند. براساس یک بیانیه مطبوعاتی این فاضلاب‌ها متشکل از آفت کش‌ها، دارو‌ها و ویروس‌های بیماری‌زا هستند.

محققان در ماه نوامبر سال ۲۰۲۱، نمونه‌هایی را از هر مکان در فواصل زمانی مختلف طی ۲۴ ساعت در طول ۹ روز جمع‌آوری کردند. نمونه‌های هر روز با استفاده از روش‌های طیف‌سنجی جرمی مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.

این نمونه‌ها همچنین برای شناسایی هرگونه ماده ژنتیکی متعلق به ویروس‌های سارس-کوو-۲، نوروویروس و آدنوویروس بررسی شدند. کل حوضه‌ی نمونه‌برداری با جمعیتی در حدود هفت میلیون نفر برابری می‌کند.

ردیابی مواد شیمیایی

با استفاده از روش‌های بسیار حساس تجزیه و تحلیل شیمیایی که می‌تواند بین نشانگر‌های بسیار مشابه تمایز قائل شود، محققان توانستند تشخیص دهند که آیا یک ماده دارویی از بدن انسان عبور کرده یا مستقیما در سیستم فاضلاب ریخته شده است.

آن‌ها همچنین توانستند تشخیص دهند که آیا مواد شیمیایی مانند آفت‌کش‌ها از طریق غذا بلعیده شده‌اند یا از زمین‌های کشاورزی وارد سیستم فاضلاب شده‌اند.

این تیم مشاهده کردند که تفاوت در سطوح نشانگر‌های شیمیایی عمدتا به اندازه‌ی جمعیت در حوضه آبریز بستگی دارد. در یک شهر، غلظت بسیار بالاتر ایبوپروفن در آب در مقایسه با سایر شهر‌ها وجود داشت که نشان دهنده‌ی دفع مستقیم زباله‌های صنعتی بود.

شناسایی شیوع بیماری

محققان شیوع‌های موضعی نوروویروس، کووید-۱۹ و آنفلوانزا را شناسایی کردند و همچنین توانستند ارتباط آن با افزایش مصرف مسکن‌های بدون نسخه مانند استامینوفن را پیدا کنند.

نتایج نشان می‌دهد که تجزیه و تحلیل فاضلاب در مقیاس بزرگ به این روش، که اپیدمیولوژی مبتنی بر فاضلاب نامیده می‌شود، می‌تواند شیوع جدید بیماری‌ها را در جوامع پیش از پذیرش تعداد زیادی بیمار در بیمارستان‌ها مشخص کند.

پروفسور باربارا کاسپرزیک-هوردرن (Barbara Kasprzyk-Hordern)، از مرکز تحقیقات نوآوری آب و موسسه پایداری در دانشگاه باث، این پروژه را رهبری کرد. او می‌گوید: بیشتر مردم زمانی که احساس بیماری می‌کنند به سراغ داروی استامینوفن می‌روند و سعی می‌کنند بیماری خود را در خانه درمان کنند؛ بنابراین افزایش مصرف استامینوفن می‌تواند نشانه اولیه‌ای از شیوع یک بیماری عفونی در جامعه باشد.

نشانگر‌های دیگری نیز قابل تشخیص هستند

دانشمندان می‌گویند که آن‌ها همچنین می‌توانند نشانگر‌های التهاب را شناسایی کنند و بنابراین به دنبال هر گونه ارتباط احتمالی بین ضعف سلامت با قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی مضر مانند آفت‌کش‌ها یا منابع صنعتی شیمیایی بگردند.

مطالعه ما نشان داده است که تنها ۱۰ نمونه روزانه از ۱۰ تصفیه‌خانه فاضلاب برای ارائه اطلاعات ناشناس و بی طرفانه در مورد سلامت هفت میلیون نفر مورد نیاز است که این بسیار ارزان‌تر و سریع‌تر از هر فرآیند غربالگری بالینی دیگری است. بنابراین، این روش به طور بالقوه می‌تواند ابزار بسیار قدرتمندی برای ارائه یک درک جامع از سلامت عمومی جوامع مختلف باشد.

پروفسور دیوی جونز (Davey Jones)، که سرپرست گروهی در دانشگاه بنگر (Bangor) بود که فاضلاب را از نظر وجود ویروس‌ها تجزیه و تحلیل می‌کردند، می‌گوید: نوروویروس و آنفلوانزای فصلی همیشه یک مشکل بزرگ در بیمارستان‌ها در زمستان بوده‌اند. اکنون کووید-۱۹ به این مشکل اضافه شده است. مطالعه ما، پتانسیل بررسی فاضلاب را به عنوان یک سیستم هشدار اولیه برای شیوع این بیماری‌ها و سایر بیماری‌ها نشان داده است. این هشدار بیمارستان‌ها را قادر می‌سازد تا برای شیوع بیماری در یک منطقه محلی آماده شوند.