Mi a szennyvíz alapú epidemiológia?
A szennyvíz alapú epidemiológia segítségével a lakosság egészségi állapotára vonatkozó információkat nyerhetünk a szennyvíz vizsgálatával. Olyan kórokozók is vizsgálhatók ezzel a módszerrel, amelyek nem képesek szennyvíz közvetítésével terjedni, mint pl. a SARS-CoV-2 vagy az influenza vírus. Nemzetközi tapasztalatok mellett már hazai eredmények is bizonyítják, hogy a szennyvízvizsgálatok eredményei előre jelezhetnek tendenciákat az emberi megbetegedésekben, így hatékonyan egészíthetik ki az egyéb járványkövetési rendszereket a koronavírus járványra, szezonális influenzajárványra, vagy egy esetleges újabb világjárványra vonatkozó terjedési információkkal. Ez lehetővé teszi, hogy mind a szakemberek, mind a lakosság felkészülhessen a járványhelyzet változására.
SARS-CoV-2
A 30. naptári héten a szennyvizek SARS-CoV-2 koncentrációja országos szinten az elmúlt hetek stagnáló eredményei után ismét enyhe emelkedést mutat. Emelkedés tapasztalható Budapest agglomerációjába tartozó települések egyesített mintájában, valamint Nyíregyháza és Salgótarján mintájában. 18 ellátási területre stagnálás jellemző, csökkenést egyedül Szeged szennyvízmintájában volt tapasztalható.
A Liszt Ferenc Nemzetközi Repülőtér mintájában a SARS-CoV-2 örökítőanyag mennyisége a mérsékelt koncentráció-tartományban van és tendenciáját tekintve stagnál.
A szennyvíz eredmények alapján nem zárható ki a COVID-19 fertőzések számának emelkedése a következő hetekben.
1. ábra A szennyvízben mért SARS-CoV-2 kópiaszám országos, lakosságarányos súlyozott átlaga. A véletlenszerű ingadozások hatásának kiszűrése érdekében nem-parametrikus regressziós LOWESS (LOcally WEighted Scatter-plot Smoother) módszer felhasználásával létrehozott simított görbe (zöld). A piros pontok a nyers adatokat mutatják, a szürke sáv a 95%-os konfidencia-intervallumot jelöli.
2. ábra A SARS-CoV-2 örökítőanyag koncentráció-kategóriája és a változás iránya a vizsgált szennyvíztisztító-telepekre érkező nyers szennyvízben.
3. ábra A SARS-CoV-2 örökítőanyagának koncentráció-kategóriája az utóbbi egy évben a vizsgált települések szennyvizében, heti bontásban. Koncentráció-kategóriák: piros – magas, narancs – emelkedett, sárga – mérsékelt, zöld – alacsony.
SARS-CoV-2 variánsok
A szennyvíz mintákban országos átlagot tekintve 2024 januárjában szinte kizárólagossá vált a JN.1 variáns (a BA.2.86 alvariánsa), ezzel párhuzamosan az egyéb leszármazási vonalak örökítőanyaga a minták többségében a kimutatható szint alá csökkent. Az azonos időszakban vizsgált szennyvíz minták variáns megoszlása jó egyezést mutat a klinikai mintákban tapasztalt aránnyal.
Februártól (2024. év 6. hetétől) a SARS-CoV-2 örökítőanyag koncentrációjának folyamatos csökkenése miatt a szennyvíz minták már nem bizonyultak alkalmasnak variánsvizsgálatra, a variánsok relatív gyakoriságának megállapításához. Egy új módszer bevezetésével lehetőség nyílt az alacsony koncentrációjú mintákból történő variáns-elemzésre, ezáltal sikerült kimutatni szennyvízmintából a KP.2 (FLiRT) koronavírus alvariánst a 20. naptári hét mintáiból. Az elmúlt hetekben tapasztalható emelkedő tendenciának köszönhetően ismét alkalmasak lettek a minták a variánsok vizsgálatára. Továbbra is a JN.1 leszármazási vonal különböző alvariánsai dominálnak, elsősorban a KP.3, amelyet az európai surveillance rendszer (TESSy) is külön egységként tart nyilván. Az elmúlt hetek vizsgálatai alapján nyomon követhető, ahogy a KP.3 alvariáns dominánssá válik hazánkban is. Kisebb arányban megjelent a KP.4 és KP.5, valamint jelen van még a KP.2 variáns is. Az X-rekombináns csoport aránya hétről hétre növekedett, elsődlegesen a közelmúltban megjelenő XEC alvariáns fokozódó terjedése miatt, az 50. hétre ez az alvariáns vált uralkodóvá (4. ábra). Valamennyi jelenleg kimutatható variáns a BA.2.86 variánsból fejlődött leszármazási vonal, így nem okoznak a korábbi változatoknál súlyosabb, vagy eltérő kórképekkel járó betegséget.
SARS-CoV-2 kimutatásának módszere
Az új koronavírus szennyvízből történő kimutatását 2020 júliusa óta végzi a Nemzeti Népegészségügyi és Gyógyszerészeti Központ (NNGYK). A mintavételi helyek kiválasztása olyan megfontolás alapján történt, hogy a minták a lakosság minél nagyobb részét és lehetőség szerint az ország minden földrajzi területét reprezentálják. Így esett a választás a vármegyeszékhelyekre, a Budapest teljes területét és az agglomeráció egy részét ellátó három szennyvíztelepre, valamint öt további agglomerációs településre, amelyek szennyvizét egyesített mintaként vizsgálják. A vírusok egyenetlen eloszlása a szennyvízben kisebb települések esetén nagy mintavételi hibát okoz, és megnehezíti az eredmények értékelését, ezért is indokolt nagyobb létszámú lakosságot ellátó szennyvíztelepeket mintavételi helyszínnek választani. Fontos kiemelni, hogy a szennyvíztelepek által ellátott terület leggyakrabban nem esik egybe egy-egy település közigazgatási határával, a legtöbb telep jellemzően több települést lát el (az ellátott településeket a 2. ábra szemlélteti). A vizsgálatok így a hazai lakosság több mint 40%-át fedik le.
A szennyvíz mintákat a szennyvíztelepek üzemeltetői veszik, majd a vármegyei kormányhivatalok Népegészségügyi Főosztályainak munkatársai szállítják a NNGYK laboratóriumába. A vizsgálatok a mintavételt követő 48 órán belül kezdődnek el. A mintákból az ülepedő szennyeződések eltávolítása után ultraszűréssel koncentrálják a vírusrészecskéket, azután a koncentráció mérése a tisztított nukleinsavból digitális PCR technológiával történik. A módszerről részletesebb leírás található Kutatási jelentésben.
A variánsok meghatározása újgenerációs szekvenálás módszerével történik, amelyet az adatok bioinformatikai elemzése követ.
Influenza A
Az Influenza A örökítőanyag koncentrációja országos átlagban az előző héthez hasonlóan enyhe emelkedést mutat. A 30. naptári héten 4 ellátási terület (Debrecen, Szolnok, Tatabánya és Budapest agglomerációs településeinek egyesített mintája) esetében volt kimutatási határ felett az Influenza A örökítőanyagának mennyisége.
A Liszt Ferenc Nemzetközi Repülőtér mintájában kimutatási határ alatt volt az Influenza A örökítőanyagának mennyisége.
4. ábra A szennyvízben mért Influenza A kópiaszám országos, lakosságarányos súlyozott átlaga. A véletlenszerű ingadozások hatásának kiszűrése érdekében nem-parametrikus regressziós LOWESS (LOcally WEighted Scatter-plot Smoother) módszer felhasználásával létrehozott simított görbe (piros). A narancssárga pontok a nyers adatokat mutatják, a szürke sáv a 95%-os konfidencia-intervallumot jelöli.
5. ábra Influenza A vírusra pozitív szennyvíz minták száma, heti bontásban. Az Influenza A vírus a SARS-CoV-2-nél jelentősen alacsonyabb kópiaszámban mutatható ki a szennyvíz mintákban, így az eredmények is nagyobb szórást mutatnak. Az eredmények az egyes mintavételi helyek szerinti bontásban így a tapasztalatok szerint kevésbé reprezentatívak, az eredmények országos összesítésben értelmezhetőek.
Influenza B
Az Influenza B örökítőanyag koncentrációja országos átlagban az előző heti adatokhoz képest emelkedést mutat. A 30. naptári héten 9 ellátási területen volt kimutatási határ felett az Influenza B örökítőanyagának mennyisége (Budapesten az északi, déli és központi szennyvíztisztító és az agglomerációs településeinek egyesített mintájában, valamint Debrecen, Nyíregyháza, Pécs, Salgótarján és Szekszárd esetében).
A Liszt Ferenc Nemzetközi Repülőtér mintájában kimutatási határ felett volt az Influenza B örökítőanyagának mennyisége.
6. ábra A szennyvízben mért Influenza B kópiaszám országos, lakosságarányos súlyozott átlaga. A véletlenszerű ingadozások hatásának kiszűrése érdekében nem-parametrikus regressziós LOWESS (LOcally WEighted Scatter-plot Smoother) módszer felhasználásával létrehozott simított görbe (magenta). A narancssárga pontok a nyers adatokat mutatják, a szürke sáv a 95%-os konfidencia-intervallumot jelöli.
A szennyvíz eredmények alapján nem zárható ki az Influenza A és B fertőzések számának emelkedése a következő hetekben.
Az influenza A és B kimutatásának módszere
Az Influenza A vírus szennyvízből történő kimutatását 2023 januárja óta végzi az NNGYK. A mintavételi helyek megegyeznek a SARS-CoV-2 kimutatásnál bemutatott nagyvárosokkal, így a vizsgálatok ebben az esetben is a hazai lakosság több mint 40%-át fedik le.
A szennyvíz mintákat a szennyvíztelepek üzemeltetői veszik, majd a vármegyei kormányhivatalok Népegészségügyi Főosztályainak munkatársai szállítják az NNGYK laboratóriumába. A vizsgálatok a mintavételt követő 48 órán belül kezdődnek el. A mintákból az ülepedő szennyeződések eltávolítása után ultraszűréssel koncentrálják a vírusrészecskéket, azután a koncentráció mérése a tisztított nukleinsavból digitális PCR technológiával történik. A folyamat azonos reakciótérben zajlik a SARS-CoV-2 kimutatással (multiplex PCR).
Légúti óriássejtes vírus (RSV)
RSV örökítőanyag koncentrációja országos átlagban stagnál. A 30. naptári héten egy ellátási területen sem volt kimutatási határ felett az RSV örökítőanyagának mennyisége.
A Liszt Ferenc Nemzetközi Repülőtér mintájában kimutatási határ alatt volt az RSV örökítőanyagának mennyisége.
A szennyvízben mérhető örökítőanyag-koncentráció alapján RSV fertőzések számának emelkedése a következő hetekben nem várható.
7. ábra A szennyvízben mért RSV kópiaszám országos, lakosságarányos súlyozott átlaga. A véletlenszerű ingadozások hatásának kiszűrése érdekében nem-parametrikus regressziós LOWESS (LOcally WEighted Scatter-plot Smoother) módszer felhasználásával létrehozott simított görbe (sötétkék). A narancssárga pontok a nyers adatokat mutatják, a szürke sáv a 95%-os konfidencia-intervallumot jelöli.
RSV kimutatásának módszere
A légúti óriássejtes vírus (RSV) szennyvízből történő kimutatását 2024 januárja óta végzi az NNGYK. A mintavételi helyek megegyeznek a SARS-CoV-2 kimutatásnál bemutatott nagyvárosokkal, így a vizsgálatok ebben az esetben is a hazai lakosság több mint 40%-át fedik le.
A szennyvíz mintákat a szennyvíztelepek üzemeltetői veszik, majd a vármegyei kormányhivatalok Népegészségügyi Főosztályainak munkatársai szállítják az NNGYK laboratóriumába. A vizsgálatok a mintavételt követő 48 órán belül kezdődnek el. A mintákból az ülepedő szennyeződések eltávolítása után ultraszűréssel koncentrálják a vírusrészecskéket, azután a koncentráció mérése a tisztított nukleinsavból valósidejű PCR technológiával történik.
