El control de las aguas residuales ayuda a detectar el COVID-19 y se perfila como una herramienta de alerta temprana epidemiológica al servicio de la salud de los ciudadanos de América Latina exportable a otras enfermedades mortales
La huella genética de virus como el SARS-CoV-2 se desprende de la materia fecal de los individuos contagiados y se transfiere a las aguas residuales, lo que permite un rastreo rápido y asequible de la tendencia de la enfermedad a nivel poblacional y preparar una respuesta sanitaria.
La pandemia de COVID-19 continúa evolucionando, convirtiéndose en una grave crisis económica y de salud pública que causa enormes dificultades financieras y sociales a los habitantes de todo el mundo. Una crisis multifacética de esta envergadura requiere un arsenal de herramientas y enfoques innovadores.
Una de las soluciones no convencionales que los investigadores han explorado desde el comienzo de la pandemia es rastrear la presencia del material genético del virus SARS-CoV-2 en las aguas residuales para entender mejor su propagación entre las comunidades. Dicho de otra manera: al buscar la presencia del virus en la materia fecal que sale de nuestras redes de alcantarillado, podemos rastrear el virus.
El Banco Mundial prepara una Guía de Implementación y una reunión ministerial de alto nivel en América Latina para atraer inversiones en la investigación epidemiológica de las aguas residuales en toda la región
La colaboración en curso comenzará con la preparación de una Guía de Implementación que incluirá una reunión ministerial de alto nivel en América Latina, donde la experiencia de Ecuador y otros países será exhibida para generar el impulso necesario con el que atraer inversiones en la investigación epidemiológica de las aguas residuales en toda la región.
La pandemia de COVID-19 es una oportunidad para generar conciencia y sentar las bases para poner en marcha campañas de epidemiología basada en aguas residuales y aprovechar el flujo continuo de datos poblacionales que yacen bajo nuestros pies.
El Banco Mundial quiere utilizar el impulso actual para elaborar programas baratos e inclusivos de estudios epidemiológicos de las aguas residuales que deriven en sistemas de vigilancia sostenibles y asequibles que apoyen la preparación y la respuesta ante emergencias ahora y de cara al futuro.
¿Cómo funciona la epidemiología basada en aguas residuales?
La epidemiología basada en aguas residuales es un enfoque analítico demostrado que desde hace décadas brinda información en tiempo real sobre la salud de distintas poblaciones, por ejemplo, la detección de polio a nivel comunitario o la exposición de los individuos a químicos o patógenos.
En el caso del COVID-19, la huella genética del virus se desprende de la materia fecal de individuos contagiados y se transfiere a las aguas residuales. Al medir la concentración de material viral en las muestras, se obtiene información respecto al alcance de la propagación del virus en una comunidad dada, incluidos casos asintomáticos.Dado que cualquiera de las muestras puede representar una porción significativa de la comunidad servida por la red de alcantarillas, el análisis de las aguas residuales permite realizar un rastreo rápido y económico de la tendencia de la enfermedad a nivel poblacional.
En el caso de la COVID-19, las investigaciones muestran que los individuos desprenden el virus incluso antes de presentar síntomas. La Estación de Aguas Residuales se convierte entonces en un sistema de alerta temprana y mecanismo de vigilancia complementario que sirve para orientar rápidamente la toma de decisiones y el manejo de la crisis.
La investigación mediante epidemiología de las aguas residuales es también un método de prueba inclusivo particularmente relevante para monitorear la transmisión de enfermedades entre los más vulnerables, dado que todos los individuos que habitan en la cuenca están cubiertos por la observación de datos de las aguas residuales, independientemente de su origen socioeconómico, presencia de síntomas o acceso a pruebas clínicas.
City Sentinel para el control de la pandemia en Chile
Detectar el virus SARS-CoV-2 que causa la enfermedad COVID- 19 en las aguas servidas, cuantificarlo, estimar su carga viral y establecer algoritmos que permiten predecir de manera temprana el potencial riesgo de exposición en sectores de la ciudad.
Esos son los objetivos del proyecto desarrollado por el Centro Tecnológico del Agua, Cetaqua, con el apoyo de Aguas Andinas, que se ha convertido en un Observatorio de Vigilancia Epidemiológica Ambiental para controlar la pandemia por coronavirus en la Región Metropolitana de Santiago de Chile.
Mediante el análisis de diversas muestras de aguas residuales en alcantarillas y biofactorías (plantas de tratamiento de aguas servidas de última generación), se han detectado y analizado trazos genéticos del SARS-CoV-2 y establecido modelos que asociacian el movimiento del virus en la ciudad y su relación con la trazabilidad de los contagios.
El estudio contempla tomas de muestras en parte de la cuenca de Santiago y se suma la recolección de información de casos incidentes de COVID-19 en la misma área.
«Lo interesante de este proyecto es que no sólo se analizan las aguas que llegan hasta las biofactorías, sino también lo que se puede establecer en territorios delimitados al nivel de alcantarillas, permitiendo determinar de mejor manera la territorialidad en la presencia del virus y su carga viral. Lo que esperamos es que, al final de este proceso, podamos también informar a las autoridades de salud cómo va variando la presencia del SARS-CoV-2 en nuestro entorno y monitorear dónde se producen rebrotes e incremento de nuevos casos», indica la doctora Sandra Cortés, líder del proyecto, académica de Escuela de Medicina de la Universidad Católica, Investigadora del Centro de Desarrollo Urbano Sustentable y ex presidenta de la Sociedad Chilena de Epidemiologia.
A su vez, toda la información recopilada se ha volcado en la plataforma City Sentinel, que permite monitorear y obtener información útil para la gestión de la pandemia. «El proyecto City Sentinel puede generar una alerta temprana, ya que toma muestras de diferentes puntos de la ciudad, la complementa con datos públicos y genera información que puede ser utilizada por la autoridad para trazar los contagiados por comunas, o incluso barrios, y así permitiría contener un potencial rebrote», señaló David Hernández, nuestro gerente de Innovación y Tecnologías.
Ciencia al servicio de las personas
Desde Cetaqua aclaran que el proyecto se basa en la búsqueda y conteo de las trazas o restos del virus y no la totalidad de este.
Una vez en las biofactorías y durante su fase de tratamiento se producen procesos físicos y biológicos, generando un efluente con agua clorada. «Luego de este tratamiento, el agua que sale finalmente de las plantas es inocua. Sabemos que este virus es muy sensible al cloro, por lo que la carga viral es en gran parte reducida, que es lo que se vio también en el mismo proyecto que ya se realizó en Barcelona», añade la doctora Cortés.
Por su parte, Carmen Lacoma, gerenta general de Cetaqua Chile, comenta que el foco del centro de investigación está en contribuir al desarrollo sostenible. En este sentido, el estudio es un claro ejemplo del aporte de la ciencia al servicio de las personas, al permitir contar con herramientas más robustas de cara a la salud pública en el futuro.
«El centro tecnológico cuenta con todas las capacidades y herramientas necesarias para poner al servicio de la ciudadanía la investigación epidemiológica ambiental basada en las aguas residuales. Hemos desarrollado protocolos de detección que identifican al SARS-CoV-2 de una forma efectiva, reduciendo falsos positivos y la confusión con otros virus, y aplicando análisis estadísticos avanzados junto a los datos epidemiológicos. Todo, con el fin de que se puedan tomar decisiones anticipadas frente a la aparición de rebrotes», explica Carmen Lacoma.
Este proyecto se desarrolla colaborativamente junto a un equipo de expertos de cuatro universidades chilenas: Pontificia Universidad Católica de Chile, Pontifica Universidad Católica de Valparaíso, Universidad Andrés Bello y Universidad del Desarrollo. Además, se contará con la experiencia previa del grupo SUEZ en España, que desarrolló la versión europea del Covid19 City Sentinel con las Universidades de Barcelona y Santiago de Compostela, quienes aportaron su conocimiento en virus y en ingeniería química, respectivamente.
Experiencia piloto en Ecuador
Una iniciativa dirigida por expertos de las Prácticas de Agua y Salud del Banco Mundial se enfoca en compartir la experiencia mundial en epidemiología de las aguas residuales con el objetivo de fortalecer la capacidad de los actores locales de agua y salud de monitorear y manejar la pandemia de COVID-19.
La iniciativa implicó la realización de un programa piloto en Guayaquil, la segunda ciudad de Ecuador y una de primeras urbes de la región en verse duramente afectada por la pandemia.
En el momento de llevar a cabo un estudio epidemiológico de las aguas residuales, se debe movilizar a una variedad de actores, incluidos agencias responsables de tomar muestras de aguas residuales, laboratorios de investigación o universidades para analizar el material genético y una agencia coordinadora con la capacidad de actuar de enlace con las autoridades de salud.
En el caso de Guayaquil, el programa se estableció con la colaboración de la autoridad municipal de agua de Guayaquil y el concesionario privado de los servicios de agua y saneamiento, así como la empresa que proporcionó asistencia técnica al establecimiento de investigación local, la Escuela Superior Politécnica del Litoral.
La municipalidad coordinó los esfuerzos y apeló al Comité de Operaciones de Emergencia provincial para involucrar a las autoridades de salud y utilizar los datos provenientes de la vigilancia epidemiológica en la orientación de la respuesta de emergencia ante la crisis de la pandemia en Guayaquil.
El programa piloto potenció con éxito la capacidad local de la epidemiología basada en aguas residuales, lo que impulsó a la autoridad de agua municipal de Guayaquil a celebrar una alianza de un año con Escuela Superior Politécnica del Litoral para la realización de pruebas semanales de las aguas residuales en diferentes lugares de la ciudad.
A través de este contrato, esta ciudad de 2,7 millones de habitantes será capaz de establecer una base sostenible para el monitoreo de la COVID-19 a nivel comunitario. El programa piloto generó un nuevo ecosistema de colaboración entre los actores del sector del agua y la salud, un factor crucial para el éxito sostenido.
