废水中流感病毒的峰值引发了禽流感传播的问题

一项新的研究表明,今年春天,在 18 个不同州的 59 个下水道系统的废水样本中发现甲型流感病毒的峰值,这可能表明目前正在感染奶牛的 H5N1 禽流感病毒正在传播。

到目前为止,美国农业部已报告9个州有30多群奶牛感染H5N1流感。 但人们对疫情的规模有多大以及美国是否能够充分追踪疫情存在疑问。

在上周的新闻发布会上,美国农业部官员承认,很难让牛奶生产商让他们进行感染检测。 最近对杂货店购买的牛奶进行的测试发现,H5N1 病毒的遗传物质 测试了 5 个样本中的 1 个,不过进一步测试表明,在牛奶中检测到的病毒碎片不具有传染性。

上周,在关于政府应对病毒传播的多机构新闻发布会上,美国疾病控制与预防中心首席副主任尼拉夫·沙阿博士表示,该机构正在研究是否可行废水来查明病毒传播的区域。 他说,首先,科学家需要开发一种测试方法,能够将 H5 流感与流行的 A 株流感病毒区分开来。

现在,埃默里大学、斯坦福大学和 Verily Life Sciences 的科学家们表示,他们已经做到了这一点。Verily Life Sciences 是隶属于 WastewaterSCAN 网络的研究组织,负责监控美国各地的大型废水处理厂网络。

废水检测是追踪感染传播的一种被动方式。 它并不依赖于通过对人或动物进行拭子检测来检测病原体。 相反,每次冲厕所或有人将物质倒入下水道时,证据都会流入废水中。

在目前监测甲型流感污泥样本的 190 家废水处理厂中,有 59 家今年春天发现 A 型流感病毒有所增加,而人类流感病例则持平或下降。 废水专家想知道它是否可能来自H5N1,即奶牛或其他动物感染的高致病性禽流感。

WastewaterSCAN 团队开发了一种测试来检查流感病毒的 H5 基因,并将其用于德克萨斯州奶牛检测呈阳性的地区附近下水道系统中储存的样本,但不包括直接来自农场的废水。

研究小组测量了甲型流感病毒的遗传标记和 H5 病毒特有的遗传标记。

随着3月初甲型流感病毒的标记物水平开始上升,H5病毒的标记物水平也开始同步上升。 样本中 H5 基因的浓度几乎与甲型流感病毒总体浓度一样高,表明样本中很大一部分病毒是 H5N1。

更重要的是,研究指出,在得克萨斯州阿马里洛地区的这些废水污泥样本中测得的甲型流感病毒浓度是“废水中测得的最高浓度之一”。

该研究测试的储存污泥样本是在 2 月 4 日至 4 月 16 日期间在阿马里洛市流域的两个处理厂和达拉斯县的第三个废水处理厂采集的。 研究人员证实,在阿马里洛地区采样的废水处理厂允许一些生产商处理动物副产品,包括乳制品厂倾倒的牛奶,这可能解释了其样品中甲型流感病毒和 H5 病毒浓度较高的原因。

正如过去废水检测已被证明是 Covid-19 感染上升的先兆一样,研究人员表示,他们的研究表明,这也可能是农场动物爆发禽流感的早期预警。

斯坦福大学土木与环境工程教授 Alexandria Boehm 博士说:“我们在这些县确认存在高致病性禽流感之前就检测到了 H5 标记。”

“我认为这非常有趣。 这意味着在这种特殊情况下,带有这种特殊病原体的废水可以揭示在公开信息之前这些牛体内循环的信息,”博姆说。

那张纸是 作为预印本发布 在外部专家严格审查之前,在 BioRxiv 服务器上进行。 研究人员表示,他们正在努力将其发表在科学期刊上。

该研究的作者强调,在他们测试的任何下水道棚内都没有报告过奶牛爆发 H5N1 病毒的情况。 相反,他们认为允许倾倒牛奶可能导致他们在 3 月初看到的 H5 病毒大幅增加。

研究人员指出,他们不能排除他们在废水中提取的 H5 遗传物质全部来自奶牛的可能性。 它也可能来自鸟类甚至人类。

研究人员表示,他们也没有足够的信息来了解甲型流感病毒的增加来自多个州的何处。

“我们不知道这个问题的答案。 我认为这是需要跟进的事情,”伯姆说。

但如果病毒激增是由于他们监测的下水道倾倒的牛奶或其他动物粪便造成的——这仍然是一个很大的假设——那就意味着疫情的蔓延范围可能比目前已知的要广泛得多。

“如果这些下水道棚内的乳制品工业活动是废水中 H5 的主要来源,这表明,由于受感染动物的牛奶需要从食品供应中转移,因此运送到这些设施的牛奶的牛之间可能会发生其他不明的疫情, “该研究的作者指出。

但研究人员也表示,他们的结果应该仔细解释。 如果不追踪他们监控的下水道中可能的来源,就无法证明病毒的来源。

“然而,多种证据表明动物来源,”该论文称。

研究人员表示,他们的测试方法非常敏感。 它甚至可以检测到 H5 病毒的少量遗传物质,但他们无法判断这些病毒是否能够感染人类并使他们生病。 伯姆说,他们并没有尝试培养病毒来看看它是否可以感染细胞。

美国食品和药物管理局上周表示,已对巴氏杀菌牛奶样本进行了检测,其中检测到了H5N1病毒的痕迹,到目前为止发现该牛奶不具有传染性,不会使人生病。

废水研究人员承认,他们的测试也有可能检测到其他类型的 H5 病毒,包括低致病性 H5 流感病毒,但他们表示,预计这些病毒目前不会在这些地区传播。

“在这种情况下,我们真的觉得我们在道德上有义务通过预印本与同事分享这些信息并让对话继续进行,因为有一些悬而未决的问题非常需要回答,”伯姆说。

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2024-04-30 17:36:39
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