Smederevac / Getty
Poin Penting
- Partikel virus COVID-19 terdeteksi selama pengujian air limbah rutin di asrama Universitas Arizona.
- Sekolah segera menindaklanjuti dengan menguji siswa dan staf dan mengidentifikasi dua orang yang positif COVID-19 tetapi tidak memiliki gejala.
- Ceritanya membuat orang bertanya-tanya mengapa lebih banyak komunitas tidak menguji urine dan feses untuk COVID-19.
- Para ahli mengatakan bahwa sistem pengujian sudah membebani dan menambahkan sampel tambahan hanya akan menambah lambatnya kecepatan hasil.
Saat menguji limbah asrama secara teratur, Universitas Arizona mendeteksi SARS-CoV-2, virus yang menyebabkan COVID-19, dalam sampel. Universitas menanggapi dengan tindakan segera untuk menghentikan potensi wabah, tetapi cerita tersebut menimbulkan pertanyaan tentang mengapa sampel urin dan feses belum ditambahkan ke opsi pengujian COVID-19.
"Ini semua sebenarnya cukup baru," kata Aaron Peacock, PhD, direktur biologi molekuler di Microbac Laboratories, Inc, kepada Verywell. “Ini belum benar-benar dilakukan secara rutin ... sebagian besar perusahaan yang melakukan [pengujian] air limbah ini adalah perusahaan utilitas kami, jadi mereka berada di kota atau kabupaten, atau mereka adalah distrik utilitas, dan mereka ' diatur ulang dengan ketat. "
Peacock tidak terlibat dalam pengujian limbah asrama Universitas Arizona, tetapi Laboratorium Microbac saat ini bekerja dengan perguruan tinggi dan universitas lain untuk menguji jumlah virus SARS-CoV-2 pada air limbah mereka.
Perusahaan juga bekerja sama dengan beberapa kota dan kotamadya yang telah mengalokasikan dana untuk pengujian SARS-CoV-2. Peacock mengatakan pengujian air limbah selama pandemi — dan sebaliknya — dapat melengkapi metode pengujian lain untuk memberi kampus, bisnis, dan komunitas gambaran yang lebih besar tentang masalah yang akan datang.
Memantau Tren Infeksi Komunitas
Menguji sampel limbah untuk jumlah virus COVID-19 berbeda dengan menguji satu orang pada satu waktu. Model dan algoritme yang berbeda dapat membantu memantau sejumlah umum infeksi aktif di suatu area, dan data dapat membantu menginformasikan komunitas tentang apakah kasus infeksi meningkat, menurun, atau tetap sama.
“Jika Anda melihatnya seperti ini, Anda berada di atas balon di ketinggian 10.000 kaki, melihat ke hutan, memberi Anda gambaran keseluruhan tentang apa yang terjadi di hutan. Namun saat Anda menguji setiap orang, Anda menguji pohon satu per satu, "kata Peacock.
Peacock mengatakan bahwa SARS-CoV-2 dapat ditumpahkan melalui kotoran seseorang sebelum mereka mengalami gejala.
“Ini semacam pertanda awal dari apa yang mungkin akan segera muncul untuk infeksi aktif,” katanya.
Dengan logika tersebut, deteksi partikel virus dalam air limbah dapat membantu masyarakat mengidentifikasi kasus COVID-19 lebih cepat, seperti yang terjadi di Universitas Arizona.
Pusat Teknologi Berkelanjutan Air dan Energi sekolah menguji air limbah dari asrama kampus selama minggu pertama kelas tatap muka. Mereka menemukan keberadaan SARS-CoV-2 di salah satu asrama. Ketika mereka menguji siswa dan staf di lokasi itu, mereka mengidentifikasi dua orang yang positif terkena virus tetapi tidak memiliki gejala.
Sebagai bagian dari strategi kampus "Test, Trace, Treat", semua siswa harus memiliki tes antigen negatif sebelum mereka dapat pindah ke asrama, menurut pernyataan dari universitas.
“Ini semua tentang waktu di sini,” Jagdish Khubchandani, PhD, MPH, MBBS, profesor kesehatan masyarakat di Universitas Negeri New Mexico, mengatakan kepada Verywell. “Saya pikir hari ini, jika Anda menguji saya, mudah-mudahan — dan kemungkinan besar — saya negatif. Tapi Anda meninggalkan saya sendiri selama tiga hari. Dalam beberapa hari itu, saya mungkin pergi ke toko bahan makanan lokal atau bertemu dengan beberapa orang dan saya terinfeksi. ”
Menangkap Kasus Sebelum Gejala
Menurut penelitian dari Johns Hopkins Medicine, ketika seseorang dites di masa-masa awal infeksi COVID-19, hasilnya bisa menghasilkan hasil negatif palsu.
Untuk penelitian yang dipublikasikan diAnnals of Internal Medicine, data dari 1.330 sampel yang menjalani pengujian reaksi berantai polimerase reverse-transcriptase (RT-qPCR) ditinjau. Para peneliti menghitung tingkat negatif palsu harian menggunakan hasil tes dan tanggal infeksi yang dilaporkan atau waktu ketika gejala muncul.
Menurut perkiraan mereka, individu yang dites virus selama empat hari setelah mereka terinfeksi memiliki kemungkinan 67% lebih tinggi untuk dites negatif, dan karenanya menerima hasil negatif palsu. Tes terbukti lebih akurat delapan hari setelah infeksi, tetapi bahkan kemudian, tingkat positif palsu adalah 20%.
“Bahkan ketika saya terinfeksi,” Khubchandani menjelaskan secara hipotesis, “awalnya selama 7 hingga 10 hari pertama — atau bahkan dua minggu untuk beberapa orang — saya tidak memiliki gejala, tetapi saya masih terus menularkan virus.”
University of Arizona merelokasi dua siswa yang dites positif COVID-19 dari aula kediaman ke karantina. Para siswa akan melanjutkan kelas secara online sampai mereka dapat dengan aman kembali ke kehidupan asrama dan belajar secara langsung.
Setelah siswanya dikarantina, Pusat Teknologi Berkelanjutan Air dan Energi sekolah menguji air limbah asrama lagi dan tidak menemukan jejak virus.
Jika virus dibuang ke kotoran tubuh dan berpotensi dapat digunakan untuk mendeteksi virus korona lebih awal dari tes COVID-19 seperti usap nasofaring, mengapa tidak lebih banyak sekolah dan komunitas yang menguji sampel urin dan tinja?
"Urinalisis akan menimbulkan langkah dan beban tambahan pada pengujian," kata Khubchandani. Dengan lonjakan dan penundaan pengujian dari lab yang macet sudah menjadi masalah, pengujian limbah tubuh untuk individu akan menjadi tantangan tambahan.
Cara Menguji Air Limbah untuk COVID-19
Peacock menjelaskan bahwa Microbac Laboratories memperoleh sampel yang representatif dengan salah satu dari dua cara. Yang pertama adalah apa yang disebut uji ambil, di mana sampel acak dikumpulkan. Yang kedua adalah uji komposit, di mana instrumen ditempatkan untuk mengumpulkan air limbah setiap 15 atau 20 menit.
Selanjutnya, pH sampel disesuaikan agar partikel virus menempel pada partikel lain, yang membantu dalam penyaringan. Kemudian, asam nukleat dan RNA virus potensial diekstraksi, dan tes RT-qPCR dilakukan. Tes tersebut "mengubah RNA menjadi DNA pelengkap," kata Peacock. "Dan kemudian DNA pelengkap itu dibaca oleh instrumen kami."
RT-qPCR
RNA diubah menjadi DNA pelengkap, suatu bentuk sintetis DNA yang dibuat dari templat RNA. Tes ini memiliki banyak aplikasi, mulai dari genetika hingga penelitian klinis.
Tes RT-qPCR adalah analisis yang sama yang digunakan untuk sampel yang dikumpulkan dari usap nasofaring. Namun, Anda memerlukan metrik lain untuk pengujian air limbah. Microbac juga menguji virus mottle ringan lada (PMMoV).
“Itu jenis virus terkait manusia yang paling melimpah di air limbah,” kata Peacock. Ini juga telah digunakan untuk menguji kualitas air. “Anda dapat menggunakan PMMoV tersebut untuk memberi tahu Anda berapa banyak limbah manusia yang ada di air limbah pada waktu tertentu,” kata Peacock, mengutip kebutuhan untuk membedakan dari masukan manusia dan masukan industri. "Dan kemudian Anda dapat menggunakannya untuk memastikan hasil Anda untuk nomor SARS-CoV-2 Anda."
Menguji di Luar Asrama
“Perusahaan, industri, pabrik, dan tempat kerja bisa menjadi tempat yang baik untuk menilai beban virus,” kata Khubchandani. Misalnya, pada bulan-bulan pertama pandemi, pabrik pengemas daging menjadi hotspot wabah COVID-19. Memeriksa keberadaan virus di limbah pabrik dapat membantu mencegah wabah di masa mendatang.
Jagdish Khubchandani, PhD, MPH, MBBS
Saya pikir yang harus saya tekankan adalah bahwa tantangan terbesar kita dalam menguji air limbah atau manusia adalah: bagaimana Anda menerjemahkannya ke adaptasi publik?
- Jagdish Khubchandani, PhD, MPH, MBBSKota-kota mungkin juga dapat menggunakan pengujian untuk mengumpulkan data dari sub-bagian komunitas yang berbeda. “Di mana pun Anda memiliki stasiun lift (rumah pompa) atau area tempat berkumpulnya air— [apakah] itu untuk lingkungan atau sekolah menengah — Anda dapat mengujinya,” kata Peacock.
Meski begitu, pendanaan dan birokrasi masih bisa menjadi penghalang. “Dalam situasi komunitas yang lebih besar, ada banyak pengeluaran tambahan untuk memperkaya sampel untuk mendapatkan jenis viral load yang tepat. Dan banyak kota mungkin tidak memiliki jenis sumber daya itu. " Kata Khubchandani.
Khubchandani juga mengemukakan pertimbangan penting lainnya untuk mengumpulkan data. “Saya pikir yang harus saya tekankan adalah bahwa tantangan terbesar kami dalam menguji air limbah atau manusia adalah: bagaimana Anda menerjemahkannya ke adaptasi publik?”
Jika sebuah komunitas menemukan beban COVID-19 yang tinggi melalui pengujian limbah, maka tindakan jarak sosial yang lebih agresif dan pengujian individu dalam komunitas itu harus dilakukan.Khubchandani menambahkan bahwa pada akhirnya, data "hanya berguna jika ada penilaian waktu nyata dan tindakan komunitas yang dipandu oleh penilaian itu".
Apa Artinya Ini Untuk Anda
Meskipun komunitas Anda mungkin tidak akan menguji limbahnya untuk COVID-19 dalam waktu dekat, cerita dari University of Arizona adalah pengingat bahwa virus dapat menyebar bahkan ketika Anda tidak memiliki gejala. Melanjutkan tindakan pencegahan jarak sosial yang tepat, mengenakan masker, dan mempraktikkan kebersihan tangan yang efektif masih merupakan cara terbaik untuk menjaga Anda, keluarga, dan komunitas Anda aman.
