مقامات بهداشتی آینده روشنی را در نظارت بر مدفوع می بینند

مودستو، کالیفرنیا – یکی از اولین سفارشات روزانه پاتریک گرین باز کردن شیر آب و پر کردن یک بطری با لجن است.

یکی از اپراتورهای تاسیسات آب و برق در مودستو، شهری با نزدیک به ربع میلیون نفر در دره سن خواکین کالیفرنیا، وظیفه اصلی گرین کمک به جریان یافتن فاضلاب شهر و تصفیه فاضلاب آن در سطوح قابل قبول ایمنی است. اما در ماه‌های اخیر، او و همکارانش کارآگاهی کووید-۱۹ را به شرح وظایف خود اضافه کرده‌اند.

در تصفیه‌خانه‌ای که لوله‌های فاضلاب Modesto به هم می‌رسند، اقلام بزرگ‌تر، از دستمال‌های مرطوب نوزادی که قرار نیست شسته شوند تا قطعات خودرو، فیلتر می‌شوند. آنچه باقی می ماند به یک خمره غول پیکر منتقل می شود، جایی که مواد جامد در ته آن قرار می گیرند. این از آن لجن تاریک به عمق 3 فوت است که محققان در جستجوی SARS-CoV-2، ویروسی که باعث کووید می شود، نمونه ها را سیفون می کنند.

در سرتاسر کشور، دانشگاهیان، شرکت‌های خصوصی، بخش‌های بهداشت عمومی و اپراتورهای کارخانه فاضلاب در تلاش هستند تا ابزار جدیدی برای سلامت عمومی ایجاد کنند، ابزاری با کاربردهایی که می‌تواند فراتر از کووید باشد. نظارت بر فاضلاب مفهوم جدیدی نیست، اما مقیاس و دامنه همه‌گیری کنونی، این تکنیک را بر روی دیوارهای باریک تحقیقات دانشگاهی برای استفاده عمومی گسترده‌تر به عنوان ابزاری حیاتی برای ردیابی موج‌ها و انواع کووید در سطح جامعه قرار داده است.

نظارت بر فاضلاب به قدری مفید است که بسیاری از محققان و مقامات بهداشت عمومی می گویند که باید به یک روش استاندارد در ردیابی بیماری های عفونی تبدیل شود، همانطور که قبلاً در این مورد وجود دارد. بسیاری از کشورهای دیگر. اما اینکه آیا این اتفاق بیفتد – و چه جوامعی به آن دسترسی پیدا کنند – به توانایی کشور برای افزایش گسترده رویکرد و قابل دوام ساختن آن در جوامع غنی و فقیر بستگی دارد.

مانند بسیاری دیگر از ابزارهای بهداشت عمومی، آزمایش فاضلاب در ابتدا در شهرهای بزرگ و شهرهای دانشگاهی با دسترسی به تخصص تحقیقاتی، تجهیزات و پول آغاز شد. پروژه Modesto نگاهی اجمالی به چالش ها و فرصت های موجود در ارائه این فناوری در جوامع با منابع محدودتر را ارائه می دهد.

کالین ناتون، استاد مهندسی در دانشگاه کالیفرنیا-مرسد که به راه اندازی آزمایش در مرسدس، مودستو و اطراف سنترال کمک می کند، گفت: «شما باید منابع بیشتری را در مکان هایی تزریق کنید که از نظر خدمات رسانی ضعیف هستند، زیرا بار نامتناسب بیماری را دارند. شهرهای مزرعه دره

ویلیام وانگ، مدیر تاسیسات Modesto، بر عملیات آب و فاضلاب نظارت دارد. از اوایل همه‌گیری، او می‌خواست فاضلاب شهر را برای SARS-CoV-2 نظارت کند. این گسترش طبیعی کار اوست. دفع ایمن فضولات پایه سلامت عمومی و جامعه مدرن است. وونگ گفت: «ما همیشه کاری را که انجام می‌دهیم محافظت از سلامت عمومی می‌دانستیم.

برای نظارت بر کووید، فاضلاب در معرض ناهماهنگی های پیچیده ای نیست که با آزمایش ویروس کرونا در انسان همراه است. کمبود تست کووید یک مشکل دائمی در سراسر همه‌گیری بوده است که هم از کمبود زنجیره تامین و هم از تنوع گسترده در واکنش دولت‌های محلی ناشی می‌شود. تأخیر طولانی در نتایج آزمایشات می تواند مقامات بهداشتی را هفته ها در شناسایی و نظارت بر روند عفونت عقب بیاندازد.

اخیراً، آزمایش‌های خانگی، که نتایج آن به ندرت به بخش‌های بهداشت عمومی راه پیدا می‌کند، افزایش یافته است. دکتر جولی وایشمپایان، افسر بهداشت شهرستان استانیسلاوس، جایی که مودستو در آن قرار دارد، گفت و برای افرادی که در جوامع با منابع پایین زندگی می کنند، انگیزه هایی وجود دارد که اصلاً آزمایش نکنند. مثبت بودن تست می تواند برای افرادی که نمی توانند مرخصی بگیرند یا بچه هایشان را از مدرسه باز دارند مشکل بزرگی باشد.

در مقابل، نظارت بر فاضلاب یک شرکت موثر و نسبتا کم‌هزینه است که کمتر به هوی و هوس انسان متکی است. به قول معروف همه مدفوع می کنند و حدود 80 درصد آمریکایی ها مواد جامد خود را در یک سیستم فاضلاب می ریزند.

ده‌ها پروژه تحقیقاتی در سراسر کشور نشان داده‌اند که می‌توان از این روش برای ردیابی دقیق روند کووید در طول زمان استفاده کرد. و از آنجایی که افراد قبل از بروز علائم کووید را در مدفوع خود دفع می‌کنند، عفونت‌های سطح محله و جامعه می‌توانند چندین روز قبل از اینکه در آزمایش‌ها ظاهر شوند در لجن ظاهر شوند.

سایر مسائل بهداشتی نیز اثر خود را در مدفوع به جا می گذارند. تحقیقات اخیر نشان داده است که نظارت بر فاضلاب روشی قابل اعتماد برای نظارت بر آنفولانزا و بیماری شایع تنفسی RSV. مرکز کنترل و پیشگیری از بیماری به KHN گفت که به زودی مطالعات آزمایشی را برای بررسی اینکه آیا فاضلاب می‌تواند روند عفونت‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک، بیماری‌های ناشی از غذا و کاندیدا اوریس، عفونت قارچی

مکان هایی وجود دارد که فاضلاب ممکن است راه خوبی برای کنترل کووید نباشد. که شامل جوامع بدون فاضلاب می شود. مناطقی با فاضلاب صنعتی، جایی که تکنیک های تصفیه می توانند ویروس را بپوشانند. و جوامع با نوسانات زیادی در جمعیت، مانند شهرهای اسکی.

اما در صورت وجود، داده‌ها قبلاً قدرتمند بوده‌اند. در طول موج زمستانی ناشی از omicron، کالیفرنیا، کلرادو، نیویورک، و تگزاس اولین بار شناسایی شد نوع از طریق فاضلاب مقامات بهداشتی دره مرکزی گفته اند که نظارت بر فاضلاب به آنها اطمینان داده است که کاهش موارد کووید واقعی است و انعکاسی تحریف شده کاهش در آزمایش های گزارش شده نیست.

در Modesto، فاضلاب همچنین نشان داد که نوع دلتا تا ماه ژانویه، هفته‌ها پس از اینکه omicron در جاهای دیگر تسلط یافت، سویه غالب باقی ماند. Vaishampayan گفت که این مهم بود، زیرا برخی از درمان های موجود که برای omicron کار نمی کنند در برابر دلتا موثر هستند. بخش او به پزشکان محلی گفت که به استفاده از طیف کامل داروها ادامه دهند، حتی پس از اینکه مناطق دیگر زرادخانه درمانی خود را محدود کردند.

کریستین سالیوان، رئیس اپیدمیولوژیست در شهرستان مرسد، که در آن دو سایت آزمایش در حال راه اندازی است، گفت: راه اندازی و اجرای این برنامه توسط محققان دانشگاهی این تلاش را ممکن کرد. سالیوان گفت: “ما از نظر تئوری به آن علاقه مند بودیم، اما مطلقاً منابع لازم برای پیگیری آن را نداشتیم.” “آنچه این به ما اجازه داد این است که وارد کاری شویم که پیشرفته، هیجان انگیز و با مشارکت نسبتاً محدود است.”

سالیوان برای اولین بار در حرفه بهداشت عمومی خود گفت که پول محدودیت این وزارتخانه نیست. چیزی که بیش از همه کمبود دارد، افراد است: سالیوان گفت، علاوه بر کمبود کارکنان پس از سال‌ها کاهش بودجه، استخدام کارگران در این منطقه دشوار است، مشکلی که بخش‌های بهداشت روستایی در سراسر کشور مشترک هستند.

ناتون، پروفسور مهندسی که به ساخت برنامه های نظارتی در اطراف دره مرکزی شمالی کمک می کند، گفت که این راه اندازی تلاش زیادی کرد. این شامل هماهنگی تجهیزات نمونه برداری بود. ترتیب یخچال، خنک کننده و یخ برای نگهداری نمونه ها؛ پیمایش در لاگ‌های کاغذی. هماهنگی پیک ها؛ و تجزیه و تحلیل های پیچیده مورد نیاز برای تبدیل نتایج نمونه گیری لجن به داده های آلودگی در سطح جمعیت.

در یک مقاله اخیرا منتشر شده استناتون و همکارانش دریافتند که مناطق شهری کالیفرنیا بسیار بیشتر از جوامع روستایی نظارت بر فاضلاب دارند. ناتون امیدوار است که از طریق شبکه نظارتی که با همکارانش در UC-Davis ایجاد می کند، شامل هشت سایت جدید دره مرکزی باشد. همکاری با کمک های مالی ایالتی و فدرال، پول قانون CARES، و کمک های بشردوستانه پرداخت می شود.

اکنون نزدیک به 700 سایت در سه چهارم ایالت ها داده ها را به این ایالت گزارش می دهند سیستم ملی نظارت بر فاضلاب توسط CDC، از جمله بیش از 30 سایت کالیفرنیا راه اندازی شده است. با این حال، در بسیاری از ایالت ها، داده ها پراکنده و پراکنده هستند. و کارشناسان نگرانند که داشبورد CDC ممکن است اشتباه تفسیر شود زیرا درصد تغییرات در تشخیص ویروس را فقط با زمینه محدود.

با این حال، مقامات بهداشتی گفتند که هنوز داشتن آن شبکه ملی در آینده بسیار مهم خواهد بود، زیرا محققان داده های خام را به اطلاعات قابل استفاده ترجمه می کنند و روندها را در مناطق مختلف مقایسه می کنند. اما برای مفید نگه داشتن آن به اراده عمومی پایدار و برخی ارتقاها نیاز است، واقعیتی که آنها را از هیجان بیش از حد در مورد چشم اندازهای آن باز داشته است.

بودجه برنامه CDC تا سال 2025 تأمین می شود. ابتکار دره مرکزی یک سال بودجه دارد، اگرچه محققان امیدوارند که این پروژه حداقل تا سال 2023 ادامه یابد.

در Modesto، کارگران شرکت آب و برق گفتند که تا زمانی که بودجه جریان دارد، از عرضه مدفوع خوشحال هستند. بن کوهلر، سرپرست کنترل کیفیت آب و اپراتور ارشد کارخانه برای شهر گفت: “من عاشق دیدن داده های استفاده شده هستم.” “مردم می خواهند بدانند که کار آنها هدفی دارد.”