A la caza de un nuevo brote de coronavirus en las cloacas

El 20 de febrero, antes de que estallase en Espa?a la epidemia de coronavirus, Pedro Sim¨®n tuvo una idea alarmante. Una revista cient¨ªfica aseguraba que los enfermos de covid no solo expulsan virus por las v¨ªas respiratorias, sino tambi¨¦n por sus intestinos, de forma que sus heces contienen restos del virus, incluso semanas despu¨¦s de haberse recuperado. Todo ese ARN viral estar¨ªa viajando por las alcantarillas hasta confluir en un punto: las centrales de tratamiento de aguas fecales ?Estaban en peligro los trabajadores? ?Era posible que las aguas depuradas que se reutilizan para riego estuviesen llenas de virus?

El equipo de Sim¨®n, director t¨¦cnico de la Entidad de Saneamiento y Depuraci¨®n de Aguas Residuales de Murcia, tard¨® unos d¨ªas en conseguir los permisos para hacer los experimentos necesarios. El 12 de marzo, cuando Murcia apenas contaba unas decenas de casos de covid-19, comenzaron a hacer pruebas PCR en muestras de las aguas fecales que llegaban a las principales centrales de tratamiento de la regi¨®n. Lo hicieron hasta el 14 de abril.

Los resultados muestran que las aguas que llegan a las centrales contienen ARN del SARS-CoV-2, pero las que salen ya depuradas est¨¢n completamente limpias. Aunque no se han hecho pruebas de viabilidad, es ¡°improbable¡± que el ARN viral que queda en las aguas fecales sean virus con capacidad de infectar, sino m¨¢s bien fragmentos que no pueden causar enfermedad. Entonces Sim¨®n pas¨® de la alarma a la duda: ?Y si el ARN del virus en las cloacas sirviese de alerta temprana ante futuros brotes?

El estudio a¨²n preliminar que realiz¨® Sim¨®n en colaboraci¨®n con cient¨ªficos del CSIC y de la Universidad de Valencia desvela que el virus estaba ah¨ª d¨ªas antes de que comenzase la epidemia generalizada. En tres municipios ¡ªLorca, Cieza y Totana¡ª el ARN viral aparec¨ªa en las aguas fecales hasta 16 d¨ªas antes de que las autoridades sanitarias confirmasen el primer contagio.

El mismo equipo de cient¨ªficos analiz¨® muestras retrospectivas de aguas residuales de la ciudad de Valencia y sus municipios lim¨ªtrofes recogidas d¨ªas antes de la epidemia ¡ªconservadas en neveras a 4 grados¡ª y otras tomadas semanas despu¨¦s de que esta hubiese comenzado. Tambi¨¦n en este caso se pudo detectar virus antes del primer contagio, aunque solo por un d¨ªa: el 24 y el 25 de febrero, respectivamente.

El ARN viral aparece en las aguas fecales hasta 16 d¨ªas antes de que las autoridades sanitarias confirmen el primer contagio

¡°Hay estudios que muestran que los infectados expulsan fragmentos de virus en las heces hasta 42 d¨ªas despu¨¦s de la infecci¨®n¡±, explica Gloria S¨¢nchez, del Instituto de Agroqu¨ªmica y Tecnolog¨ªa de Alimentos (IATA-CSIC) y coordinadora del trabajo. Su equipo lleva a?os analizando la presencia de virus en alimentos y aguas.

En Valencia su equipo analiz¨® 15 muestras tomadas en varias centrales de tratamiento de aguas fecales. La concentraci¨®n de virus en aguas no tratadas aument¨® r¨¢pidamente desde el 24 de febrero hasta alcanzar su m¨¢ximo el 9 de marzo ¡ªcon entre 100.000 y un mill¨®n de fragmentos de ARN viral en cada litro de agua¡ª y se mantuvo as¨ª hasta el final del periodo de estudio. Lo m¨¢s interesante es que el pico de concentraci¨®n de virus se alcanz¨® 15 d¨ªas antes de que llegase el pico de contagios diarios. ¡°Creemos que este sistema puede funcionar como alerta temprana ante un posible segundo brote en unos meses; no ser¨ªa una sustituci¨®n de las medidas de vigilancia epidemiol¨®gica ya establecidas, como los tests masivos, sino complementaria¡±, resalta la cient¨ªfica.

¡°Estos datos nos dan mucha idea de lo que est¨¢ pasando en la poblaci¨®n¡±, explica Pilar Domingo-Calap, vir¨®loga de la Universidad de Valencia y otra de las principales autoras del estudio en Valencia. ¡°Con la llegada del verano puede que el nivel de virus baje, pero es posible que despu¨¦s vuelva a subir y podr¨ªamos detectarlo¡±, explica.

Uno de los estudios de referencia muestra que los infectados tardan unos 10 d¨ªas en comenzar a expulsar ARN viral en sus heces. Esto quiere decir que la hipot¨¦tica alerta llegar¨ªa cuando el virus lleva ya circulando ese tiempo, lo que no es ¨®ptimo, pero s¨ª puede ser antes de que lleguen los primeros casos al hospital. Tambi¨¦n quiere decir que en Murcia el virus ya estar¨ªa circulando a principios de marzo y en Valencia a mediados de febrero, lo que coincide con lo observado en los genomas de virus aislados en pacientes.

¡°Esta es una manera magn¨ªfica de ver no solo los casos cl¨ªnicos que est¨¢n ingresados, sino tambi¨¦n los leves y asintom¨¢ticos¡±

Albert Bosch, vir¨®logo

Los resultados de ambos estudios se han publicado en un servidor en abierto y a¨²n no han sido revisados por expertos, aunque sus responsables los han enviado ya a revistas cient¨ªficas. Representan una forma de analizar la circulaci¨®n de virus gracias a las centrales que depuran el agua de 1,2 millones de habitantes en Valencia y m¨¢s de medio mill¨®n en Murcia. Son resultados similares a los obtenidos en Holanda, el primer pa¨ªs que hizo este tipo de an¨¢lisis a principios de febrero. All¨ª el virus estaba en el agua residual el 5 de marzo, d¨ªas antes de que se confirmase el primer caso en algunas localidades.

¡°Esta es una manera magn¨ªfica de ver no solo los casos cl¨ªnicos que est¨¢n ingresados, sino tambi¨¦n los leves y asintom¨¢ticos¡±, opina Albert Bosch, vir¨®logo de la Universidad de Barcelona. Su equipo est¨¢ haciendo an¨¢lisis en las centrales de tratamiento que sirven a la ciudad de Barcelona. ¡°Hemos llegado a ver m¨¢ximos de unas 10.000 copias de ARN por litro y ahora vemos una bajada acentuada, hasta unas 1.000 o incluso solo cientos. La gran pregunta es qu¨¦ va a pasar a partir de ahora a medida que se vayan levantando las medidas de restricci¨®n¡±, explica. El investigador quiere poner en marcha una red de vigilancia del agua de las cloacas que incluya datos de Catalu?a, Madrid, Murcia, Valencia, Extremadura y Galicia.

Desde hace a?os estos an¨¢lisis se usan para detectar virus intestinales, algunos pueden causar graves par¨¢lisis a ni?os. En 2014, un estudio de la Organizaci¨®n Mundial de la Salud recomendaba este tipo de vigilancia para colaborar en la erradicaci¨®n de la polio y se?alaba que en algunos casos ha permitido primero constatar el final de un brote y demostrar que el pat¨®geno volv¨ªa a circular por casos importados. ¡°Este tipo de vigilancia se hace tambi¨¦n con bacterias resistentes a antibi¨®ticos y ser¨ªa interesante usarlo como sistema de alerta temprana con el SARS-CoV-2¡±, opina I?aki Comas, investigador del Instituto de Biomedicina de Valencia (CSIC). Su equipo reconstruye la expansi¨®n del coronavirus analizando el genoma completo de los virus encontrados en diferentes pacientes. Ser¨ªa interesante, dice, poder analizar el ARN viral presente en las alcantarillas para ver si viene de enfermos graves hospitalizados o de personas con casos leves que posiblemente no han sido contabilizadas. Su equipo pretende analizar el genoma viral hallado en las aguas fecales por el equipo valenciano, pero el problema por por ahora es que est¨¢ a concentraciones tan bajas que no es viable, explica.

El propio Sim¨®n reconoce que es muy dif¨ªcil ¡°desbrozar¡± los datos que ofrecen las aguas fecales. Los colectores de las centrales de tratamiento acumulan residuos de millones de puntos muy diversos, hogares, empresas, centros industriales, la carga viral de unos y otros se diluye. Es posible que cada persona infectada tenga una carga viral diferente y que esta tambi¨¦n dependa de c¨®mo de avanzada est¨¦ la infecci¨®n. Adem¨¢s con el virus ha aumentado mucho el uso de desinfectantes que tambi¨¦n van a parar a las cloacas y que probablemente est¨¢n reduciendo la concentraci¨®n de virus. Por eso es ¡°muy complicado¡± extrapolar los datos para estimar cu¨¢ntas personas puede haber infectadas en funci¨®n de las muestras de aguas fecales, aunque los cient¨ªficos ya trabajan en modelos matem¨¢ticos que puedan hacer una estimaci¨®n adecuada.

La investigadora holandesa Ana Mar¨ªa Roda Husman, jefa en el Centro de Control de Enfermedades de Holanda, un pa¨ªs de 17 millones de habitantes, explica que si se crea un sistema de vigilancia que represente a toda la poblaci¨®n este es un m¨¦todo ¡°muy informativo y asequible¡±. Sobre todo, dice, porque da informaci¨®n de cuatro grupos, algunos de ellos de los que apenas hay datos: enfermos sintom¨¢ticos, asintom¨¢ticos, presintom¨¢ticos y postsintom¨¢ticos [los que ya han pasado la enfermedad]. Pero tambi¨¦n hay inconvenientes: ¡°No todos los infectados secretan SARS-CoV-2 en las heces, la proporci¨®n oscila entre un 25% y un 50% de ellos¡±, advierte. A¨²n con sus limitaciones este m¨¦todo es capaz de analizar a miles de personas sin ser invasivo por lo que es de especial inter¨¦s para los pa¨ªses en desarrollo, a?ade.

La utilidad del m¨¦todo

Dos de los principales asesores cient¨ªficos del Gobierno espa?ol se muestran esc¨¦pticos ante esta aproximaci¨®n. Este m¨¦todo ¡°tiene una utilidad limitada; quiz¨¢s puede servir como ¡°alerta¡± precoz en situaciones en las que la incidencia sea muy baja y aparentemente no se detecten casos nuevos¡±, opina Antoni Trilla, epidemi¨®logo del Hospital Cl¨ªnico de Barcelona.

Miguel Hern¨¢n, epidemi¨®logo de la Universidad de Harvard, cree que ¡°el hecho de que el virus se detecte en aguas residuales unos d¨ªas antes que el primer caso confirmado tiene pocas implicaciones pr¨¢cticas. Confiar en este m¨¦todo puede ser contraproducente si nos distrae del objetivo principal: hacer tests en menos de 24 horas a toda persona con s¨ªntomas compatibles con covid-19. Si el sistema de salud pudiera conseguir este objetivo, no est¨¢ claro que la detecci¨®n en aguas residuales ocurriera antes que el primer diagn¨®stico¡±, a?ade.

Otros cient¨ªficos s¨ª le ven potencial, especialmente de cara a la salida del confinamiento y el verano.¡°Es un buen sistema de control de vigilancia del virus complementario a los estudios de detecci¨®n de anticuerpos y de seroprevalencia que determinan la poblaci¨®n que est¨¢ inmunizada¡±, opina Yolanda Valc¨¢rcel, epidemi¨®loga de la Universidad Rey Juan Carlos de Madrid y especialista en la detecci¨®n de restos de drogas y f¨¢rmacos en los r¨ªos. ¡°Faltar¨ªa valorar la sensibilidad del m¨¦todo con m¨¢s estudios que correlacionen datos de prevalencia con presencia de RNA en el agua residual, pero es una herramienta de vigilancia realmente interesante, por la informaci¨®n dada en tiempo casi real, y su reducido coste. Desde el punto de vista de la salud p¨²blica podr¨ªa ser tambi¨¦n un buen par¨¢metro a incluir en la calidad de las aguas de ba?o de las zonas costeras una vez que se pueda abrir el uso como zona de ba?o, especialmente en los puntos donde confluyen muchos ba?istas¡±, opina.

Puedes seguir a MATERIA en Facebook, Twitter, Instagram o suscribirte aqu¨ª a nuestra Newsletter.

Informaci¨®n sobre el coronavirus

- Aqu¨ª puede seguir la ¨²ltima hora sobre la evoluci¨®n de la pandemia

- As¨ª evoluciona la curva del coronavirus en Espa?a y en cada autonom¨ªa

- Preguntas y respuestas sobre el coronavirus

- Gu¨ªa de actuaci¨®n ante la enfermedad

- En caso de tener s¨ªntomas, estos son los tel¨¦fonos que se han habilitado en cada comunidad

- Pinche aqu¨ª para suscribirse a la newsletter diaria sobre la pandemia