El an¨¢lisis de virus en aguas residuales es barato y eficaz para detectar epidemias antes que los sistemas sanitarios

Naci¨® como una prueba en Valencia y Murcia para aplicar a la pandemia del coronavirus lo aprendido tras 20 a?os de epidemiolog¨ªa basada en aguas residuales (WBE, siglas en ingl¨¦s de wastewater-based epidemiology). Un a?o despu¨¦s, esa iniciativa se ha extendido por todo el territorio y se ha demostrado eficaz, eficiente y barata ante muchas amenazas para la salud. Las entidades p¨²blicas de agua agrupadas en la Asociaci¨®n Espa?ola de Operadores P¨²blicos de Abastecimiento y Saneamiento (Aeopas) reclaman que se mantenga y se refuerce esa estructura que, seg¨²n Margarita Poza Dom¨ªnguez, microbi¨®loga del Instituto de Investigaci¨®n Biom¨¦dica de A Coru?a (Inibic), ha permitido ¡°anticiparse hasta 23 d¨ªas a lo reportado por el sistema sanitario¡±. El Gobierno ampliar¨¢ su red de vigilancia y prev¨¦ destinarla al control de otros pat¨®genos si la evoluci¨®n de la pandemia lo permite.

Susan Gardner, directora de la Divisi¨®n de Ecosistemas de la ONU, asegura que ¡°las aguas residuales son un recurso valioso que el mundo necesita aprender c¨®mo aprovechar¡±. ¡°No solo se puede reutilizar para alimentar cultivos. El agua en nuestras alcantarillas¡±, a?ade, ¡°puede actuar como un sistema de alerta temprana que podr¨ªa avisarnos cuando las enfermedades empiecen a extenderse en nuestras poblaciones urbanas¡±.

Durante este a?o se ha utilizado contra la pandemia, pero lo aprendido ha dejado una herramienta ¨²til para seguir la presencia de otros virus. En este sentido, Pablo Rasero del Real, jefe de control de calidad de vertidos de la empresa p¨²blica sevillana Emasesa, se?ala que los sistemas pueden detectar los pat¨®genos causantes de las ¡°hepatitis A y E, enterovirus, norovirus, poliovirus y adenovirus que est¨¢n circulando en las aguas residuales¡±.

Drogas y f¨¢rmacos

A?ade Poza que las alcantarillas, adem¨¢s, ¡°son un espejo de la sociedad¡±. ¡°Analizando en el agua todos los restos de las sustancias que consumimos y excretamos en nuestras heces y orina podemos conocer la tasa de consumo de sustancias como la coca¨ªna, la cafe¨ªna, el paracetamol, antidepresivos o antibi¨®ticos¡±.

Un equipo independiente de los operadores p¨²blicos espa?oles coincide con Poza en c¨®mo el an¨¢lisis de aguas residuales es un reflejo de la sociedad en cada momento y, en especial, durante la crisis del coronavirus. Al comienzo de la pandemia de covid y tras las ¨®rdenes de confinamiento, estos estudios desvelaron un aumento del consumo de opioides y sedantes autorizados contra la ansiedad. Por el contrario, el uso de drogas il¨ªcitas se desplom¨®, entre marzo y junio de 2020, seg¨²n los resultados de las investigaciones mostradas en el ¨²ltimo encuentro de la Sociedad Qu¨ªmica Americana.

Un comportamiento similar se detect¨® en Australia, donde las muestras de aguas residuales tomadas durante 2020 reflejaron que el consumo de metanfetamina y coca¨ªna se desplom¨® durante el primer confinamiento, mientras que el consumo de cannabis se dispar¨®, seg¨²n un estudio dirigido por la Universidad de Australia del Sur y publicado en Environmental Science and Technology Letters. Cobus Gerber, profesor de esta entidad, lo achaca a ¡°las p¨¦rdidas de puestos de trabajo e ingresos as¨ª como a la interrupci¨®n de las l¨ªneas de suministro¡±.

En el caso del pat¨®geno causante de la covid, la microbi¨®loga del instituto gallego afirma que se pueden ¡°encontrar en las heces de las personas infectadas, tengan o no s¨ªntomas, desde el inicio de la infecci¨®n hasta incluso un mes despu¨¦s de dar negativo en muestras nasofar¨ªngeas¡±.

Infectados fantasmas

Este aspecto es crucial en el control de una epidemia porque permite cuantificar la cantidad de virus e infectados presentes en una poblaci¨®n antes de que las personas con s¨ªntomas empiecen a dar signos de la extensi¨®n de la pandemia tras ser detectados por los centros sanitarios. As¨ª lo explica Poza: ¡°Imaginando a la poblaci¨®n infectada como si fuera un iceberg, en la parte superior visible flotante estar¨ªan las personas sintom¨¢ticas que se detectan en los sistemas de salud cuando la persona enferma acude al m¨¦dico, mientras que las personas asintom¨¢ticas, aquellos casos invisibles e indetectables que representan un gran porcentaje de las personas infectadas, se representan en la parte inferior sumergida del iceberg¡±.

Y una ventaja m¨¢s, pero no menos importante: la red de alerta epidemiol¨®gica a trav¨¦s de las aguas residuales permite identificar de forma temprana la presencia de nuevas variantes preocupantes.

El proyecto Cov-red del Consorcio de Aguas de Asturias ha permitido, adem¨¢s, que todo el proceso se ejecute de forma autom¨¢tica de forma permanente: ¡°Los equipos robotizados analizan y trasmiten una alarma cuando detectan un positivo en una muestra, de la que, adem¨¢s, se conserva un determinado volumen, para realizar un contraan¨¢lisis. En los estudios realizados se ha comprobado que el ARN del virus puede estar presente en las aguas fecales hasta 16 d¨ªas antes de que se identifique el primer contagio¡±.

Herramienta de precisi¨®n

El sistema identifica adem¨¢s el origen geogr¨¢fico exacto del brote y facilita acotar la zona, evitando confinamientos masivos y permitiendo adoptar medidas de salud p¨²blica sin necesidad de movilizar a los ciudadanos a zonas no infectadas.

Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego, tras un estudio de las aguas residuales del campus, lograron detectar incluso a una sola persona infectada y asintom¨¢tica que viv¨ªa o trabajaba en un edificio. Una vez que se confirm¨® que el ocupante era positivo, el aislamiento y el rastreo de contactos ayudaron a prevenir una mayor propagaci¨®n del virus. El estudio permiti¨® la detecci¨®n temprana del 85% de los casos de covid en el campus, seg¨²n la investigaci¨®n publicada en mSystems.

Rasero del Real a?ade que las redes habilitadas son y ser¨¢n ¨²tiles ante epidemias emergentes o comunes: ¡°Permiten implantar un sistema similar con otros pat¨®genos de inter¨¦s epidemiol¨®gico, como pueden ser el virus del Nilo o el de la gripe estacional¡±. Adem¨¢s, es un buen term¨®metro para conocer la salud de los habitantes y permite nuevas v¨ªas de investigaci¨®n sobre la biolog¨ªa de los miles de virus presentes las aguas residuales.

Asegurar una vigilancia eficaz de una planta de tratamiento requiere aproximadamente 25. 000 euros por a?o

Luis Babiano, gerente de Aeopas

Los operadores p¨²blicos consideran que la implantaci¨®n de los sistemas de alerta en las 105.600 estaciones depuradoras del mundo permitir¨ªa monitorizar a 2.100 millones de personas, el 30% de la poblaci¨®n. Ning¨²n sistema actual de cribado puede alcanzar cifras similares.

Aeopas ha reunido este mi¨¦rcoles en la Diputaci¨®n de Badajoz a los equipos responsables de las principales experiencias de alerta a partir de aguas residuales. En una publicaci¨®n que recoge los trabajos analizados, Raquel del Puerto Carrasco, presidenta de la agrupaci¨®n de entidades de agua, resalta la importancia de ¡°contar con herramientas de detecci¨®n precoz de poblaci¨®n portadora que prevenga nuevas situaciones con altos niveles de contagio¡±.

El Gobierno ampliar¨¢ la red

Hugo Mor¨¢n Fern¨¢ndez, secretario de Estado de Medio Ambiente, ha anunciado por videoconferencia durante el acto que se pondr¨¢ en marcha una segunda fase de los trabajos iniciados el pasado a?o y que han generado una primera estructura de seguimiento en 38 estaciones. De acuerdo a las recomendaciones europeas, se ampliar¨¢n el n¨²mero de depuradoras de la red a 55 y se analizar¨¢n las concentraciones de material gen¨¦tico y las variantes del coronavirus. El presupuesto ser¨¢ de 4,5 millones de euros y el plazo de ejecuci¨®n, de 18 meses. El representante del Gobierno ha afirmado que, si la pandemia lo permite, se emplear¨¢ esta estructura para el control de otros pat¨®genos.

Luis Babiano, gerente de Aeopas, defiende que las estructuras de seguimiento de virus en aguas residuales no solo han demostrado ser eficaces y efectivas, sino tambi¨¦n econ¨®micas: ¡°Es una herramienta rentable de prevenci¨®n. Asegurar una vigilancia eficaz de una planta de tratamiento requiere aproximadamente 25.000 euros por a?o¡±.

Y concluye: ¡°Debemos aprender de las lecciones de esta pandemia para adelantarnos a las futuras. La experiencia acumulada a lo largo este a?o ha dejado claro como las aguas residuales pueden servir como elemento de movilizaci¨®n y de alerta a las autoridades sanitarias, para prevenir a la sociedad mediante la detecci¨®n temprana de focos de emisi¨®n de virus. Si se detecta en las aguas residuales, pero las pruebas de la poblaci¨®n residente son negativas, se deben realizar investigaciones de las fuentes de infecci¨®n no detectadas¡±.

Uno de los retos ser¨¢, seg¨²n se?ala, ¡°sectorizar las redes de saneamiento para hacerlas coincidir con sectores de poblaci¨®n que puedan ser monitorizados por las autoridades sanitarias¡±.

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