當 Covid-19 公共衛生緊急狀態於週四在美國到期時,冠狀病毒不會消失。 但是,許多幫助美國人監測病毒的數據流將會消失。
疾病控制和預防中心將停止對 Covid-19 的社區水平進行製表,並且不再需要醫院提供某些病例信息或實驗室提供測試數據。 隨著免費檢測的減少,隨著美國人轉向在家檢測而變得不那麼可靠的官方病例數可能會與實際情況相去甚遠。
但想要密切關注病毒的專家仍然有一個有價值的選擇:污水。
感染冠狀病毒的人會在糞便中排出病原體,無論他們是否接受 Covid 測試或尋求醫療護理,這使官員能夠隨著時間的推移跟踪社區中的病毒水平,並觀察新變種的出現。
這種方法在大流行期間迅速擴大。 這 國家廢水監測系統項目負責人艾米·柯比 (Amy Kirby) 表示,CDC 於 2020 年底成立,現在包括來自 1,400 多個採樣點的數據,分佈在 50 個州、三個地區和 12 個部落社區。 她說,這些數據涵蓋了大約 1.38 億人,占美國人口的 40% 以上。
柯比博士指出,隨著其他追踪工作的結束,一些社區正在競相首次設立廢水監測計劃。 “這實際上引起了人們對廢水的更多興趣,”她說。
科學家們說,在未來幾個月,廢水監測將變得更加重要,這應該有助於官員發現一些初期的爆發。
但專家表示,許多社區仍然缺少廢水監測,需要做更多的工作才能將最初的臨時應急工作轉變為可持續的國家系統。 隨著大流行的繼續發展,官員們需要考慮如何使用這些數據。
“廢水必須變得更好,”威斯康星大學麥迪遜分校的病毒學家大衛奧康納說。 “而且我們必須更加了解廢水數據告訴我們的內容。”
在過去的三年裡,廢水監測一再證明了它的價值。 當測試廣泛可用時,廢水趨勢反映了官方的 Covid-19 病例數。 當缺乏檢測時,污水中病毒水平的飆升提供了即將到來的激增的早期預警,使官員能夠重新分配公共衛生資源和醫院,為病例的湧入做好準備。
廢水採樣幫助科學家確定新變種何時到達特定社區,並幫助臨床醫生就何時使用某些治療方法做出更明智的決定,這些治療方法可能不適用於所有版本的病毒。
“對於 SARS-CoV-2,我們的廢水監測系統現在非常可靠,” 密歇根大學傳染病流行病學家瑪麗莎·艾森伯格說。 “我們已經完成了它的步伐。”
例如,休斯頓現在擁有廣泛的 廢水監測 基礎設施,每週從該市所有 39 個污水處理廠以及個別學校、收容所、療養院和監獄收集樣本。 休斯敦衛生部首席環境科學官兼萊斯大學統計學家洛倫霍普金斯說,該市沒有縮減規模的計劃。
“我們真的不知道 Covid 會做什麼,”她說。 “我們將繼續觀察廢水,以告訴我們那裡有多少病毒。”
疾病預防控制中心仍將追踪死亡和住院情況,但這些往往是滯後指標。 因此,對於官員和公眾來說,廢水很可能仍然是一個重要的預警系統。
“它可以幫助那些免疫力低下的人,他們可能想要非常謹慎,”斯坦福大學環境工程師、該項目的首席研究員亞歷山大·博姆說 廢水掃描,一項污水監測計劃。 “它可以幫助我們決定是要戴面具還是去參加一場非常擁擠的音樂會。”
科學家說,隨著臨床試驗的減少,廢水監測也將成為密切關注新變種和衡量它們構成的威脅的關鍵策略。 例如,迅速接管下水道的變種,或者其傳播後當地住院率上升的變種,可能需要加強監測。
開放解釋
儘管如此,這些數據並非隨處可用。 由於現有的廢水監測系統以一種有些隨意的方式出現,有興趣的司法管轄區選擇加入,因此該國的覆蓋範圍並不均衡。 在許多農村地區以及南部和西部的部分地區,廢水採樣點往往很少或根本沒有。
收集廢水數據只是第一步。 科學家警告說,理解它可能更棘手。
在他們列舉的挑戰中:現在許多美國人已經對病毒產生了一定的免疫力,廢水激增可能不一定會導致某些設施預期的住院浪潮。 科學家們仍然不知道是否所有的變體都能在廢水中同樣被檢測到。
此外,僅僅在廢水中發現新變體並不一定預示著問題。 例如,自 2021 年以來,密蘇里大學病毒學家馬克約翰遜和他的同事在美國各地的廢水樣本中發現了數十種異常變異。
其中一些變體與 Omicron 完全不同,理論上可能構成新的公共衛生風險。 但至少到目前為止,這些變種似乎還沒有傳播開來。 約翰遜博士說,它們可能來自長期感染冠狀病毒的個體、超排患者。
“廢水真的很好,因為它可以讓你全面了解正在發生的事情,”約翰遜博士說。 但有時,他說,“它可能會誤導你。”
科學家說,儘管減少 Covid 病例追踪可能是不可避免的,但與其他來源的公共衛生數據相結合時,廢水監測的信息量最大。 “我更願意將其視為一種互補的數據流,”艾森伯格博士說。
優化系統
柯比博士說,廢水監測將繼續發展。 CDC 正在與一些州討論如何優化他們的採樣點網絡,這個過程可能涉及添加新站點和縮減多個採樣點提供基本上冗餘數據的區域。
“我們確實預計其中一些州的站點數量會有所減少,”柯比博士說。 “但我們將與他們合作,在這方面具有戰略意義,這樣我們就不會丟失信息。”
官員是 探索其他可能性, 也。 作為 CDC 的一部分 旅行者基因組監測計劃,例如,總部位於波士頓的生物技術公司 Ginkgo Bioworks 是 現在測試廢水樣本 從降落在舊金山國際機場國際航站樓的飛機上。
“建立這些可以讓你了解世界上正在發生的事情的間接機制非常重要,因為其他形式的測試開始下降,”Concentric by Ginkgo 的業務發展總監安德魯富蘭克林說,該公司的生物安全和公共衛生部門。
柯比博士說,美國救援計劃提供了足夠的資金,可以在 2025 年之前在所有州和地區進行廢水監測。
但是維持廢水監測將需要長期的持續資金,以及地方官員的持續支持,隨著大流行的緊急階段逐漸結束,其中一些人可能會失去興趣。 “我們將看到一些因疲勞而輟學的人,”華盛頓州立大學傳染病病理學家、美國國家科學院、工程院和醫學院廢水監測委員會主席 Guy Palmer 說。
因此,廢水監測的支持者希望證明其對 Covid-19 和其他疾病的持續效用。 柯比博士說,一些司法管轄區已經在使用廢水來追踪流感和其他病原體,疾病預防控制中心希望在年底前推出擴大的檢測方案。
“從長遠來看,這是我們監視產品組合的一部分,”柯比博士說。 “我認為一旦我們度過這個緊急響應期,我們真的會看到它的威力有多大。”