Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka (VÚV) společně s Výzkumným ústavem veterinárního lékařství v Brně a s epidemiology z 1. lékařské fakulty Univerzity Karlovy zavedl systém monitoringu odpadních vod za účelem sledování epidemické situace nemoci covid-19 a predikce jejího vývoje.

Monitoring je financován projektem VI04000017 „Využití monitoringu odpadních vod jako nástroje včasného varování před vznikem epidemiologické situace“ programu 4. VS BV III. institucionálními prostředky MŽP prostřednictvím interního grantu 3600.52.33/2020 VÚV TGM. Odběry provádí provozovatelé ČOV. Příslušná metodika byla nově schválena Ministerstvem zdravotnictví České republiky.

Co přesně sledujeme?

Principem systému je odběr nečištěných odpadních vod na vybraných, pro daný účel vhodných ČOV, izolace virové RNA a kvantitativní detekce množství genomových jednotek viru SARS-CoV-2. Virová RNA je do odpadních vod vylučována osobami infikovanými virem SARS-CoV-2 a tudíž její množství koreluje s jejich počty v oblastech napojených na sledované ČOV. Výsledky analýz ukazují dobrou využitelnost zvolené metody a tedy možnost získání cenných objektivních epidemiologických informací za nepoměrně nižší náklady než pomocí klinických testů.

Kde pozorování provádíme?

Výzkumný tým aktuálně provádí kontinuální monitoring na 4 ČOV v ČR a analyzuje a vyhodnocuje výsledky analýz více než 550 vzorků odebraných na 66 ČOV v celé ČR v průběhu všech vln epidemie a je připraven nabídnout spolupráci zdravotnickému sektoru pro úspěšné plnění Doporučení Evropské komise na zavedení systematického monitoringu SARS-CoV-2 v odpadních vodách ze dne 17. 3. 2021. Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka, v.v.i. zajišťuje samostatně nebo ve spolupráci s provozovateli ČOV odběry vzorků odpadních vod a společně s Výzkumným ústavem veterinárního lékařství, v.v.i. v Brně provádí ve 3 laboratořích izolaci a kvantitativní detekci RNA SARS-CoV-2 z odpadních vod.

Jaké jsou první výsledky a o čem vypovídají?

Aktuální výsledky potvrzují, že je systém schopen zachytit nástup nové vlny epidemie dříve než je prokázán klinickými testy. Velmi dobře korelují hodnoty z velkých čistíren, např. z obou linek na ÚČOV Praha, ukazují rychlý vzestup mezi 35. a 41. týdnem a ČOV Brno. Na ČOV Brno jsou aktuálně vyšší hodnoty virové RNA v odpadních vodách než v obdobích vrcholící epidemie na jaře a na podzim, což může znamenat např. vyšší počty bezpříznakových osob vylučujících viry do odpadních vod nebo vyšší virovou nálož u současných variant viru.

Koncentrace viru SARS-CoV-2 v odpadních vodách versus hlášené počty osob s COVID19

Komentář dosavadních výsledků (aktualizace k 17. 1. 2021):

• ÚČOV Praha: SVL (stávající) i NVL (nová vodní linka) vykazují zvyšování obsahu virových částic v odpadních vodách ve 2. polovině prosince 2021, tento údaj následují zvyšující se počty pozitivně testovaných osob,
• ČOV Kladno: obsah virových částic v prosinci a začátkem ledna 2021 klesá, současně s počty pozitivně testovaných osob,
• ČOV Brno: obsah virových částic v odpadních vodách se po poklesu na konci roku 2021 opět zvyšuje, což souhlasí s počty pozitivně testovaných osob,
• ČOV Břeclav: v prosinci byl odpadní vodou predikovaný vzestup počtů nakažených, data z ledna ukazují na pokles.

Výkyvy záchytu hledané RNA v odpadní vodě mohou být způsobeny:

1. a) odlišným množstvím odpadní vody = různé naředění přítomného množství fragmentů virové RNA,
   b) odběrem v jiném týdenním režimu (víkend),
   c) nehomogenitou odebraného vzorku (odpadní voda obsahuje množství dalších látek a částic, odběr je prováděn po mechanickém odstranění hrubých nečistot),
   d) nestálým poměrem průmyslových a komunálních odpadních vod.

V grafech jsou u prosincových a lednových hodnot použity údaje o počtech pozitivně testovaných osob, získaných z veřejně dostupných covidových map. Po získání verifikovaných dat ze systému ISIN (SZÚ) je v grafech průběžně prováděna následná korekce. Veřejná data jsou často zatížena chybou a neobsahují počty obyvatel v připojených obcích.

Více se o problematice koronaviru v povrchových a odpadních vodách a možnostech využití výsledků jako diagnostického média dozvíte v odborných článcích časopisu VTEI zde a zde. O tématu pojednává i reportáž pro Českou televizi od Hany Sovové a článek na serveru Seznam zprávy od Hany Zvěřinové Mlejnkové.

Zdroj a grafika (šetření na ČOV Brno) VÚV