随着官员们利用废水来监测禽流感疫情,有关检测的问题随之而来

随着研究人员越来越依赖废水测试来监测禽流感的传播,一些人质疑所使用测试的可靠性。 上图为位于普拉亚德尔雷的海伯利安水回收厂。

(杰森·阿蒙德/洛杉矶时报)

随着卫生官员越来越多地转向 将废水测试作为跟踪手段 随着 H5N1 禽流感在美国奶牛群中的传播,一些研究人员对污水检测的有效性提出了质疑。

尽管美国疾病控制与预防中心表示,目前的检测是标准化的,可以检测禽流感,但一些研究人员对此表示怀疑。

流行病学家丹尼斯·纳什说,“目前我们正在使用这些广泛的测试”来测试废水中的甲型流感病毒,他指的是一类病毒,包括正常的人类流感和在奶牛、野生鸟类中传播的禽流感。和家禽。

纽约城市大学人口实施科学研究所执行主任、著名流行病学教授纳什说:“全国各地的某些地方,这些测试中使用的引物可能不适用于 H5N1。”健康。

原因是最常用的测试——聚合酶链反应(PCR)测试——旨在检测特定生物体(例如流感病毒)的遗传物质。

但为了让他们识别病毒,他们必须“做好准备”知道自己在寻找什么。 根据研究人员正在寻找的病毒部分,他们可能无法识别禽流感亚型。

有两种常见的人类甲型流感病毒:H1N1 和 H3N2。 “H”代表血凝素,它是病毒中可识别的蛋白质。 “N”代表神经氨酸酶。

另一方面,禽流感也是甲型流感病毒。 但它的亚型是H5N1。

这意味着虽然人类和禽流感病毒共享 N1 信号,但它们不共享 H.

如果测试的目的只是寻找 H1 和 H3 作为甲型流感病毒的指标,那么他们就会错过禽流感。

密苏里大学分子微生物学和免疫学教授马克·约翰逊表示,他认为这种可能性不大。 他说,大多数实验室使用的通用面板将捕获 H1、H3 和 H5。

他说,虽然他的实验室专门寻找 H1 和 H3,但“我认为我们可能是唯一这样做的人。”

就在最近几年,卫生官员开始利用废水作为社区健康的哨兵。

亚历山大·博姆(Alexandria Boehm),斯坦福大学土木与环境工程教授,首席研究员兼项目主任 废水扫描, 表示,废水监测在疫情期间真正开始发挥作用。它已成为在市政废水中寻找数百甚至数千种病毒和其他病原体的常规方法。

“三四年前,没有人这样做,”伯姆说,他与斯坦福大学、埃默里大学和 Alphabet Inc. 生命科学研究组织 Verily 实验室的研究人员网络合作。 “它在某种程度上是为了应对这一流行病而演变的,并且还在继续演变。”

自三月底首次在德克萨斯州奶牛中报告禽流感以来,研究人员和公共卫生官员一直在梳理废水样本。 大多数人都在使用他们已经内置到系统中的甲型流感测试——其中大部分旨在检测人类流感病毒,而不是禽流感。

周二,美国疾病控制与预防中心 (CDC) 发布 自己的仪表板 显示过去两周内检测到甲型流感的废水地点。

显示了全国 650 多个站点的网络,只有佛罗里达州、伊利诺伊州和堪萨斯州的三个站点的甲型流感水平被认为足够高,需要机构进一步调查。 有 400 多个数据不足以做出确定。

美国疾病控制与预防中心传染病准备和创新部门副主任乔纳森·约德(Jonathan Yoder)表示,这些网站被认为数据不足,因为检测时间不够长,或者可能没有足够的甲型流感阳性样本可供收录。

当被问及正在使用的一些测试是否因其设计方式而可能漏掉禽流感时,他说:“我们没有任何证据表明这一点。 看来我们确实处于足够广泛的水平,没有任何证据表明我们不会选择 H5。”

他还表示,测试在整个网络中都是标准化的。

“我非常确定所有地点都使用相同的检测方法,”他说。 “它们都是基于……疾病预防控制中心发布的甲型流感临床检测结果,所以它是基于临床测试的。”

但疾病预防控制中心的调查结果与其他人的调查结果之间存在差异。

本周早些时候,来自贝勒医学院、德克萨斯大学休斯顿健康科学中心、德克萨斯流行病公共卫生研究所和埃尔帕索自来水公司的科学家团队, 发表报告 显示德克萨斯州九个城市的废水中存在高浓度的禽流感。 他们的数据显示,H5N1 是德克萨斯州这些城镇废水中甲型流感的主要形式。

但与包括疾病预防控制中心在内的其他研究团队不同,他们使用了一种称为混合捕获测序的“不可知论”方法。

UTHealth 休斯顿公共卫生学院院长、德克萨斯州团队成员 Eric Boerwinkle 表示,“因此,它不仅仅针对一种病毒或几种病毒中的一种”,就像 PCR 检测那样。 “我们实际上处于一个非常复杂的混合物中,那就是废水,拉下病毒并对它们进行测序。”

“这里的关键是它是针对 H5N1 的,”他说,并指出他们已经进行此类测试大约两年了,并且在 3 月中旬之前从未见过 H5N1。

德克萨斯大学休斯顿公共卫生学院健康科学中心助理教授、德克萨斯州废水处理团队成员布莱克·汉森对此表示同意,他表示基于 PCR 的方法“精致”且“高度准确”。

“但我们有能力观察整个基因组的表现,而不仅仅是其中的标记部分。 因此,这使我们能够研究 H5N1,将其与 H1N1 和 H3N2 等一些季节性病毒区分开来,”他说。 “这让我们高度确信它完全是 H5N1,而其他论文则使用 H5 基因的一部分作为 H5 的标记。”

Boerwinkle 和 Hanson 强调,虽然他们可以识别废水中的 H5N1,但他们无法判断它来自哪里。

“德克萨斯州实际上是几种不同候鸟迁徙路线的交汇处,尽管德克萨斯州拥有相当大的城市,但它也是一个农业州,”布尔温克尔说。 “如果你不得不拿一毛钱去赌正在发生的事情,那么它可能不仅来自一个来源,而且来自多个来源,这可能是正确的。 我们没有理由认为一个来源更有可能是其中任何一种。”

但他们非常有信心这不是来自人。

“因为我们正在研究整个基因组,所以当我们研究单个人类 H5N1 病例时,与同一时间点的所有牛相比,基因组序列……具有标志性的氨基酸变化……”汉森说道。 “我们在任何测序数据中都没有看到这种标志性氨基酸。 我们非常仔细地寻找这一点,这让我们有信心我们没有看到人与人之间的传播。”

PatientKnowHow.com 的首席执行官兼创始人 Devabhaktuni Srikrishna 表示,德克萨斯州团队的方法确实令人兴奋,并指出它展示了对废水和空气采用这种宏基因组测试方案的“原理证明”。

他说,政府机构、私营公司和学术界一直在寻找一种可靠的方法来快速、可靠且低成本地检测数千种微生物(例如病原体)。

“他们证明这是可以做到的,”他说。

2024-05-16 10:00:44
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