オーストラリアの未処理排水からSARS-CoV-2の検出を初めて確認。COVID-19のコミュニティでの排水監視のための概念実証

First confirmed detection of SARS-CoV-2 in untreated wastewater in Australia: A proof of concept for the wastewater surveillance of COVID-19 in the community.

• Warish Ahmed
• Nicola Angel
• Janette Edson
• Kyle Bibby
• Aaron Bivins
• Jake W O'Brien
• Phil M Choi
• Masaaki Kitajima
• Stuart L Simpson
• Jiaying Li
• Ben Tscharke
• Rory Verhagen
• Wendy J M Smith
• Julian Zaugg
• Leanne Dierens
• Philip Hugenholtz
• Kevin V Thomas
• Jochen F Mueller

抄録

現在進行中の COVID-19 パンデミックの原因物質である SARS-CoV-2 に感染すると、便中にウイルスが脱落する。そのため、排水中のSARS-CoV-2を定量することで、排水に基づく疫学（WBE）を用いて集団感染の有病率をモニタリングすることが可能となる。本研究では、オーストラリアの集水地の廃水から SARS-CoV-2 RNA を濃縮し、逆転写酵素定量ポリメラーゼ連鎖反応（RT-qPCR）を用いてウイルス RNA コピー数を測定したところ、同じ廃水処理場（WWTP）から 6 日間に 2 回の陽性検出があった。その後、排水中に観察されたウイルスRNAコピー数の推定値を用いて、モンテカルロシミュレーションを用いて流域の感染個体数を推定しました。入力パラメータの不確実性とばらつきを考慮した結果、モデルの中央値は171～1,090人と推定され、これは臨床観察値と妥当に一致した。本研究は、COVID-19のような感染症のモニタリングにWBEが有効であることを示している。また、廃水中のエンベロープドウイルスについては、さらなる方法論と分子アッセイの検証が必要であることも指摘している。

Infection with SARS-CoV-2, the etiologic agent of the ongoing COVID-19 pandemic, is accompanied by the shedding of the virus in stool. Therefore, the quantification of SARS-CoV-2 in wastewater affords the ability to monitor the prevalence of infections among the population via wastewater-based epidemiology (WBE). In the current work, SARS-CoV-2 RNA was concentrated from wastewater in a catchment in Australia and viral RNA copies were enumerated using reverse transcriptase quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR) resulting in two positive detections within a six day period from the same wastewater treatment plant (WWTP). The estimated viral RNA copy numbers observed in the wastewater were then used to estimate the number of infected individuals in the catchment via Monte Carlo simulation. Given the uncertainty and variation in the input parameters, the model estimated a median range of 171 to 1,090 infected persons in the catchment, which is in reasonable agreement with clinical observations. This work highlights the viability of WBE for monitoring infectious diseases, such as COVID-19, in communities. The work also draws attention to the need for further methodological and molecular assay validation for enveloped viruses in wastewater.

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