Sangat menyenangkan untuk berasumsi bahwa begitu Anda menyiram toilet , isinya tidak terlihat, tidak terpikirkan. Tetapi apa yang kebanyakan orang mungkin tidak sadari adalah bahwa barang- barang yang kita buang dapat memberi tahu kita banyak tentang kesehatan komunitas kita. Dan hal itu telah terbukti menjadi sumber daya yang berharga dalam memantau pandemi virus corona di komunitas di seluruh negeri dan di seluruh dunia.
Ini disebut pemantauan air limbah — atau epidemiologi berbasis air limbah — dan sejak awal pandemi, semakin banyak peneliti di seluruh AS telah menguji sampel air limbah yang tidak diolah untuk virus corona . Mereka telah menemukan bahwa tingkat virus di pabrik limbah memberikan peringatan dini tentang tingkat tes positif COVID-19 di komunitas yang mereka layani.
"Saya telah lama mengajar semua hal menarik yang dapat Anda pelajari dari toilet," kata Davida S. Smyth , Ph.D., profesor mikrobiologi di Texas A&M University-San Antonio. Dia harus tahu. Dia menjalankan Lab Smyth di mana dia dan tim sarjananya mempelajari genomik dan evolusi mikroba komparatif. Dia juga putri seorang tukang ledeng dan dia banyak memfokuskan penelitiannya pada kekayaan informasi yang masuk ke toilet.
Apa yang Diberitahukan Kotoran Kami kepada Peneliti
Kotoran kita sebagian besar terdiri dari air, tetapi 25 persen sisanya adalah campuran sisa makanan yang tidak tercerna, lemak, garam, lendir, dan patogen manusia seperti bakteri dan virus. Jika Anda terinfeksi virus corona, yang menyebabkan infeksi COVID-19, itu juga akan muncul di kotoran Anda.
Barang-barang yang mengalir ke saluran pembuangan toilet kami, serta bak cuci, bak mandi, dan selokan jalanan, berjalan bermil-mil melalui sistem saluran pembuangan sanitasi komunitas kami dan berkumpul bersama limbah dari rumah lain ke pipa saluran pembuangan yang semakin besar. Sungai limbah komunal ini akhirnya mengalir ke fasilitas pengolahan air limbah lokal di mana akhirnya dipasteurisasi dan bahan berbahaya dibuang.
Memantau sampel air limbah secara teratur sepanjang waktu memungkinkan peneliti untuk membuat analisis tren. Analisis ini telah mendeteksi lonjakan dan varian baru beberapa hari – bahkan berminggu-minggu – sebelum pengujian COVID-19 melalui usap hidung. Dan karena semua kota memiliki pabrik pembuangan limbah sendiri, para peneliti dapat menentukan dengan tepat di mana lonjakan akan terjadi dan apakah varian baru muncul sebagai salah satu perhatian.
Bagaimana Pengawasan Air Limbah Bermanfaat?
"Bayangkan jika Anda memiliki waktu tunggu dua minggu dalam situasi wabah potensial di asrama atau rumah sakit atau fasilitas lain," kata Smyth. "Anda berpotensi menargetkan intervensi Anda dan mungkin mengurangi dampak wabah itu."
Misalnya, komunitas dapat meningkatkan pengiriman pesan untuk mengingatkan publik agar mempraktikkan masker , menjaga jarak sosial, dan tindakan lain untuk membatasi penyebaran virus serta mendorong pengujian dan isolasi diri bagi mereka yang dites positif.
Pengawasan juga memberi para peneliti pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana virus bermutasi dan bagaimana varian-varian itu bereaksi terhadap vaksin — faktor-faktor yang penting untuk menjaga keamanan masyarakat. "Kita perlu memahami virus karena kita tidak tahu ke mana arahnya selanjutnya," kata Smyth.
Pemantauan Sewer vs. Pengawasan Pengujian COVID-19
Pejabat kesehatan masyarakat telah belajar banyak tentang COVID-19 dengan melacak jumlah tes positif berdasarkan kabupaten, negara bagian, negara, dan banyak lagi. Tetapi pengujian memiliki keterbatasan.
Sebagai permulaan, itu mengharuskan orang untuk benar-benar diuji . Banyak yang melakukannya jika mereka terpapar virus, mengalami gejala, atau diharuskan melakukannya untuk pekerjaan mereka. Tetapi tidak semua orang di komunitas memilih untuk dites karena mereka tidak memiliki asuransi kesehatan, tidak memiliki akses ke tes, tidak menunjukkan gejala atau hanya tidak ingin dites. "Jika Anda tidak diuji maka kami tidak memiliki data apa pun dari Anda," kata Smyth.
Namun, "semua orang buang air besar," tambahnya. "Semua orang harus pergi ke kamar mandi jadi [berkat pengujian air limbah] kami memiliki data tentang potensi setiap orang dalam suatu sistem."
Tentu saja, pengujian air limbah untuk virus corona tidak diamanatkan sehingga tidak semua kota melakukan pengujian. Tetapi banyak yang secara sukarela berpartisipasi berkat hibah dan sumber pendanaan lainnya termasuk UU CARES . Beberapa kotamadya membuat dasbor mereka sendiri untuk berbagi data dan analisis tren mereka.
Pada bulan September 2020, Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit (CDC) meluncurkan Sistem Pengawasan Air Limbah Nasional (NWSS) untuk mengoordinasikan dan membangun kapasitas negara untuk melacak SARS-CoV-2 dalam sampel air limbah yang dikumpulkan di pabrik air limbah di seluruh negeri. Sebagai bagian dari proyek itu, agensi tersebut baru-baru ini meluncurkan Pelacak Data COVID CDC baru di mana semua data tentang pengujian air limbah dipusatkan ke satu dasbor untuk dilihat publik.
CDC mengharapkan partisipasi dalam program untuk tumbuh sebagai departemen kesehatan dan laboratorium kesehatan masyarakat lebih lanjut mengembangkan kapasitas mereka untuk mengkoordinasikan pengawasan air limbah. Namun, itu masih merupakan bidang yang berkembang dan ada keterbatasan. Di antara mereka, instalasi pengolahan tidak menangkap rumah dengan sistem septik atau komunitas yang dilayani oleh sistem desentralisasi yang mengolah limbah mereka, seperti rumah sakit atau universitas. Namun, banyak perguruan tinggi dan universitas mengumpulkan data mereka sendiri, termasuk Universitas Emory Atlanta , Universitas Miami , dan Universitas Buffalo .
Dan sementara konsentrasi virus dalam pengambilan sampel air limbah dapat menunjukkan seberapa besar dampak suatu komunitas, ia tidak dapat menentukan jumlah pasti dari mereka yang terinfeksi. Tetapi memiliki semua data di satu halaman — secara harfiah dan kiasan — dapat menawarkan gambaran yang lebih baik tentang bagaimana virus berdampak pada negara kita. "Memiliki kepemimpinan dan bimbingan CDC benar-benar akan membantu," kata Smyth.
Epidemiologi Air Limbah Bukanlah Hal Baru
"Air limbah sangat seksi saat ini. Ada di seluruh berita," kata Smyth. "Tapi ada satu hal - orang telah menggunakan pengawasan air limbah selama bertahun-tahun untuk mencari hal-hal seperti polio, misalnya."
Ya, itu benar. Para peneliti telah mendeteksi dan melacak berbagai virus dalam limbah selama lebih dari 50 tahun dan telah menggunakan data tersebut untuk memandu respons kesehatan masyarakat.
Misalnya, polio telah diberantas di hampir semua negara, berkat vaksin polio. Tetapi penularan masih berlangsung di tiga negara di mana vaksin tertinggal – Nigeria, Afghanistan dan Pakistan. Alih-alih mengandalkan laporan kasus kelumpuhan lembek akut (AFT), kemungkinan penyebab polio, para peneliti telah mencari di limbah untuk mendeteksi virus polio yang ditumpahkan dalam tinja orang yang tidak lumpuh yang terinfeksi polio.
Surveilans air limbah juga telah digunakan untuk mendeteksi virus lain seperti hepatitis B dan norovirus. Smyth mengatakan dia saat ini bekerja untuk menyempurnakan teknik pengujian untuk memantau lebih baik pabrik limbah untuk flu - virus, katanya, yang "sangat baik dalam menyebabkan pandemi."
Memahami nilai limbah kami "Anda melihatnya dari sudut pandang yang sama sekali baru," kata Smyth, merujuk pada komentar yang baru-baru ini dikatakan oleh perusahaan utilitas sanitasi lokal kepadanya: "Ini hanya air limbah jika Anda tidak menggunakannya."
Sekarang Itu Menarik
Mensurvei air selokan tidak hanya untuk memantau virus. Ini juga digunakan untuk mendeteksi tingkat lokal opioid terlarang dan resep — serta nalokson penangkal opioid — di komunitas yang paling terpukul oleh epidemi opioid dalam upaya memandu respons kesehatan masyarakat.
