Así están ayudando las aguas residuales a detectar el coronavirus en el mundo

“Testear, identificar y aislar”, esa ha sido la petición incansable de la Organización Mundial de la Salud (OMS) para enfrentar al SARS-Cov-2, el nuevo coronavirus que durante meses ha tenido paralizado al mundo. El argumento detrás es que al confirmar casos de contagio se pueden adoptar mejores medidas de barrera, como el aislamiento, e identificar a quienes estuvieron en contacto con una persona contagiada con el fin de aislarlos tambien para así ayudar a aplanar la curva.

Sin embargo, la falta de pruebas y la escasez de reactivos a nivel global han hecho más difícil seguir esta recomendación al pie de la letra. Para los países es prácticamente imposible testear a todos sus ciudadanos, por lo que la mayoría ha decidido hacer la prueba únicamente a quienes presenten síntomas (aunque una gran proporción de los infectados puede ser asintomática. Según estudios, entre el 20 y el 80%). Frente a este panorama, los análisis de aguas residuales están mostrando ser una herramienta muy útil y eficaz para conocer el avance y la propagación de la infección. “Epidemiología basada en aguas residuales” le han llamado los expertos.

Rebuscar patógenos y enfermedades en las cloacas no es un enfoque nuevo. De hecho, se ha usado en varios países para rastrear diversas enfermedades (como el rotavirus, en Barcelona y el Cairo, o el virus de la poliomelitis, en Finlandia). Incluso, ha tenido gran alcance también para conocer el consumo de drogas ilícitas en una población casi en tiempo real. En octubre del año pasado, una investigación internacional analizó muestras de alcantarillados en 37 países y 120 ciudades, y encontró que en Colombia y en el sur y oeste de Europa, la cocaína era la droga más consumida.

¿Qué dicen las aguas residuales del COVID-19?

Un equipo de científicos holandeses del Instituto de Investigación del Agua (KWR) tomó la delantera en el análisis de las aguas residuales para buscar rastros del nuevo coronavirus. Partiendo de la idea de que las aguas residuales urbanas suelen ser depósitos de microorganismos y otras sustancias, este grupo de expertos, compuesto principalmente por microbiólogos, sospechó que allí podría encontrarse seguramente también rastros del SARS-CoV-2. “Cuando el coronavirus llegó a las noticias por primera vez a finales del año pasado, los microbiólogos del instituto KWR comenzamos a desarrollar un método de medición para monitorear las aguas residuales. Teníamos claro que el agua residual sería un lugar vital para medir la presencia de rastros de ARN del virus, que vendrían de las heces de personas infectadas”, explicó el investigador Gertjan Medema, del institituto. “Para nosotros, las aguas residuales son como el espejo de la sociedad: nos dicen todo tipo de cosas sobre la población”, añadió.

Su investigación, que inició en febrero -es decir, tres semanas antes de que se confirmara la primera infección por coronavirus en Países Bajos-, buscó analizar las aguas residuales en varias plantas de tratamiento del territorio: dos grandes, en Amsterdam y West; una obvia, en el aeropuerto de Schipol; y tres periféricas y de tamaño mediano. Para entonces, el objetivo inicial era simplemente evidenciar la presencia del virus en las aguas residuales y compartir rápidamente el método de investigación con el mundo.

¿Los resultados? Después de tomar muestras durante 24 horas en tres fechas diferentes (la primera tres semanas antes de que se reconociera e primer caso de COVID-19 en los Países Bajos; la segunda, una semana después de que se confirmara el primer contagio; y la tercera, cuando había cerca de 1.413 casos confirmados), los científicos concluyeron, a nivel preliminar, que “los resultaros indicaron que el SARS-Cov-2 está presente en aguas residuales”. Además, en lugares como Amersfoort y Terschelling, los datos de la presencia del COVID-19 en las aguas residuales aparecieron antes de que se confirmaran los primeros pacientes confirmados.

Su hallazgo generó revuelo y pronto, varios países (como Israel, España, Finlandia, Estados Unidos, Reino Unido, Francia y Australia) empezaron a replicar el estudio en sus aguas residuales. “La importancia de la investigación de las aguas residuales es que, si se realiza regularmente durante un periodo prolongado, puede determinar si el coronavirus está desapareciendo lentamente en la población (‘aplanamiento de la curva’), y si, presumiblemente, está regresando”, asegura Medema. “Nuestro método ofrece a los responsables de la toma de decisiones una base sobre la cual tomar medidas de precaución adicionales, ya que sirve como un sistema de alerta temprana, señalando la aparición o el regreso del coronavirus; o permite evaluar la posibilidad del levantamiento progresivo del aislamiento si se registra una baja presencia del virus”, añade.

Además, “para el análisis de aguas residuales se usa la misma prueba de detección del coronavirus en las personas, las pruebas de “reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real” o RT-PCR, por sus siglas en inglés. Sobre el suelo, se requiere una prueba para una persona, en cambio, en el caso de las aguas residuales, una prueba es suficiente para determinar si una población entera está infectada con el coronavirus. La ventaja es que probamos si el virus está circulando en un lugar y podemos determinar si la presencia del virus está aumentando o diminuyendo”, explica el experto.

Por eso, aunque los científicos del KWR consideraban que faltaban muchas más mediciones y datos para la validación de sus pruebas, decidieron hacer públicos los hallazgos. “Debido a que reconocemos la importancia de compartir el conocimiento, y dado el gran interés de la amplia comunidad científica nacional e internacional, publicamos el método experimental en una revista científica lo más rápido posible”, aseguraron.

¿Cómo podrían revelar la verdadera escala del brote de coronavirus?

Según la revista Nature, que el viernes 3 de abril informó sobre la investigación holandesa, más de una docena de grupos de investigación en todo el mundo comenzaron a analizar las aguas residuales como una forma de estimar las infecciones en una comunidad y, también, como un método para detectar si se produce una segunda oleada de contagios.

Aunque la presencia del nuevo coronavirus se ha detectado principalmente en la mucosa respiratoria, numerosos estudios respaldados por la OMS también han puesto en evidencia que el SARS-CoV-2 puede infectar el epitelio intestinal (razón por la que algunos pacientes presentan síntomas gastro-intestinales y episodios de diarrea en los primeros estadios de la enfermedad), e incluso, que puede ser excretado fecalmente por portadores asintomáticos de la infección. De hecho, un estudio en publicado por The Lancet, realizado entre el 16 de junio y el 15 de marzo en el Hospital Universitario de Sun Yat-Sen, en China, concluyó que había una presencia prolongada del virus en las muestras fecales: “muestras respiratorias y fecales se recolectaron cada 1 o 2 días hasta que los pacientes tuvieron dos resultados negativos seguidos… De los 41 (55%) de 74 pacientes con muestras fecales que dieron positivas, las muestras respiratorias permanecieron positivas por una media de 16.7 días, mientras que las muestras fecales se mantuvieron positivas por una media de 27.9 días después del primer síntoma registrado”, explicaron.

Cualquier virus excretado fecalmente llegará a las aguas residuales, y su presencia se convertirá entonces en una prueba de la circulación de dicho virus en la población. Así, el monitoreo de las cloacas y las plantas de tratamiento frente al COVID-19 podría proporcionar mejores estimaciones de qué tan extendido está el coronavirus y de su presencia en dichas poblaciones, ya que las aguas residuales pueden dar cuenta de las personas contagiadas que no han sido testeadas (como los que tienen síntomas leves o son asintomáticos).

“Los datos de aguas residuales recopilados ayudan a comprender mejor la propagación del virus y constituyen un complemento valioso para las mediciones tanto por encima del suelo (pacientes registrados con COVID-19), como bajo tierra (la circulación del virus en toda la población, incluso los que no han sido analizados”, señalaron.

En la investigación adelantada en Francia, por ejemplo, al muestrear las aguas residuales de cinco plantas de tratamiento de París durante un mes, los investigadores detectaron un aumento y una disminución de las concentraciones de coronavirus en las aguas residuales que corresponden a la curva del brote de Covid-19 en esa región. “Tenemos una curva muy clara [en las aguas residuales] que precede a la curva de número de casos clínicos. Y ahora, con el confinamiento, vemos un aplanamiento de esa curva”, informó la reviste Science Laurent Moulin, coautor del estudio y microbiólogo de la EAU de Paris. Recientemente se configuró en ese país un consorcio denominado “Observatorio Epidemiológico de Aguas Residuales” que buscará extender el análisis a las cloacas de todo el territorio francés.

¿Qué se viene en adelante?

La KWB empezó a trabajar de la mano del Instituto Nacional de Salud Pública y Medio Ambiente de Países Bajos (RIVM), que también había hecho mediciones en las PTAR durante el mismo periodo de tiempo. A partir de entonces empezaron a trabajar en conjunto.

“Queremos saber qué representa un volumen específico de rastros de coronavirus en las aguas residuales de una ciudad en términos de la cantidad de individuos infectados en ese territorio. También queremos estudiar otros aspectos, como la densidad a la que las partículas del virus permanecen activas en las aguas residuales a ciertas temperaturas y tiempos de residencia”, señalan de la KWR. Sin embargo, hasta ahora, los estudios relacionados han indicado que es poco probable que el virus permanezca activo y sea infeccioso después de la eliminación y en las aguas residuales. “El nuevo virus es miembro de un grupo de virus que no tienen una ruta de transmisión a través del agua significativa. Por lo tanto, el riesgo se considera muy bajo”, concluyen.

Cierre: entre tanto, científicos del agua en todo el planeta y profesionales que trabajan en el sector de las aguas residuales siguen haciendo todo lo posible para encontrar métodos que les permitan monitorear el coronavirus. Hasta el momento, todos los investigadores que están trabajando con este método en las aguas residuales están de acuerdo en que se trata de una herramienta que le permitirá a las autoridades monitorear áreas y comunidades específicas con el fin de prepararse para mitigar los efectos del brote y controlarlo.