研究表明,可以用废水监测猴痘的传播

猴痘,一种引起疼痛的皮疹和流感样症状的病毒,正在世界上许多地方迅速传播,包括美国。研究人员报告说,为了快速了解病毒是如何在社区中传播的环境科技通讯建议转向废水流行病学。他们展示了这种广泛应用于监测SARS-CoV-2传播的方法如何对猴痘进行优化,每10万人中可能只检测到7例感染。
就像SARS-CoV-2一样猴痘病毒能从受感染的人通过他们的粪便,尿液和唾液。最近,研究人员在废水使用聚合酶链式反应(PCR)分析。然而,监测电流猴痘尽管美国成功追踪了社区水平的SARS-CoV-2流行率,但基于废水的流行病学在美国的疫情一直有限。因此,凯尔·毕比和威廉·陈想评估这种技术在不同废水场景下检测猴痘病毒DNA的可行性。
研究人员从先前的科学研究中收集了猴痘病毒DNA从唾液、粪便和尿液中脱落到废水流中的信息。他们结合人们的日常用水分析了这些数据,得出的结论是,受感染的人每天可以向下水道排放1.3万到2080亿份基因组拷贝,其中大部分来自粪便。这些结果表明,在最低灵敏度水平下进行的单一PCR检测,或每升废水10个基因组拷贝,理论上可以在美国污水处理厂平均检测10万人中的7例。此外,重复检测可能会发现更低的感染率。
接下来,该团队开发了一种基于计算机的策略,以确定需要对在美国和其他国家收集的废水样本进行PCR检测的数量,这取决于猴痘的预期发病率和所需的敏感性水平。对于美国来说,按照截至2022年7月15日的平均病例率,每个样本需要8次重复检测,使用中等高水平的灵敏度来正确检测污水中的猴痘,而在疑似最高病例率(0.0012%)时,只需要4次低水平灵敏度的重复检测。
自7月中旬以来,病例率可能有所增加,因此研究人员预测,现在美国可以实施较低数量的复制。尽管缺乏关于猴痘DNA从人类身上脱落及其持久性废水的信息,但研究人员说,他们的计算机模型仍然可以成为开发强有力的社区监测项目的有用框架。