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古代の知恵の現代応用: 下水はウイルス蔓延の秘密を追跡するのにどのように役立つでしょうか?
地域の健康状態のモニタリングについて話すとき、廃水分析が最初に思い浮かぶツールではないかもしれません。しかし、ますます多くの科学者や公衆衛生専門家が廃水ベースの疫学を利用してウイルスの存在とその感染経路を特定し追跡しており、現代の公衆衛生戦略における古代の知恵の新たな応用を実証しています。
下水には、私たちが容易に認識できない健康指標が含まれており、これは潜在的な伝染病の制御と予測に重要です。
基本的な廃水疫学の中心となる考え方は、し尿中の化学物質と病原体が地域社会の健康状態を反映している可能性があるということです。研究者は、下水処理施設からサンプルを採取し、これらの排水に含まれる化学指標と病原体負荷を分析して、地域社会で起こり得る健康事象を推測します。たとえば、新型コロナウイルス感染症のパンデミック中、科学者たちはウイルスの傾向を監視するために下水サンプル中の SARS-CoV-2 の RNA を分析しました。
歴史的進化
下水疫学に基づいた技術は新しい技術ではありません。その歴史は、科学者がこの方法を初めてポリオウイルスの検出に使用した 1940 年代にまで遡ります。時間が経つにつれて、このテクノロジーは世界中で採用され、拡大してきました。 2005年の研究では、イタリアのポー川の水サンプルを分析し、コカインとその代謝物の存在が判明した。
2000 年以降、基礎的な下水疫学の急速な発展に伴い、さまざまな国が薬物使用と公衆衛生の監視システムを次々と確立してきました。
技術原則
基本的な廃水疫学は個人の尿検査と同様に機能しますが、ここではコミュニティ全体が対象です。住民が排出した尿や糞便は最終的に下水処理場に流れ、専門家が液体クロマトグラフィー質量分析計（LC-MS）などの高度な分析技術を使用して下水サンプルを収集し、定量化します。特定の化学物質。
このコミュニティベースの分析アプローチは、より包括的なビューを提供し、個々のデータだけでなくコミュニティ全体の健全性を明らかにします。
アプリケーションフィールド
ウイルス監視
このテクノロジーの主な用途の 1 つはウイルスの監視です。研究により、廃水中にはポリオウイルス、エンテロウイルス、コロナウイルスなどの病原体の存在が検出される可能性があることが示されています。新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の流行中、多くの国が基本的な下水疫学監視プログラムを開始したが、これは地域社会のウイルス量の評価に役立つだけでなく、流行の前兆警報システムとしてもある程度機能した。
抗菌耐性
近年、廃水モニタリングも抗菌剤耐性を研究するための重要なツールとなっています。いくつかの研究では、下水サンプル中に異なる耐性遺伝子が存在し、これらの遺伝子が異なる微生物種間で伝達され、公衆衛生に対する潜在的な脅威となっていることが判明しています。
大規模感染症に関する速報
廃水モニタリングは、サル痘などの希少疾患の発生を特定するためにも使用されます。このテクノロジーは公衆衛生当局に重要な警告時間を提供し、リソースをより適切に割り当て、介入を展開できるようにします。
従来の個別検査と比較して、下水検査は地域社会全体の健康状態に関する洞察を提供し、タイムリーに病気の蔓延を防ぐのに役立ちます。
今後の課題と展望
基本的な廃水疫学は公衆衛生監視において大きな可能性を秘めていますが、検出技術の標準化や継続的な財政支援など、まだいくつかの課題があります。 2023年、米国科学・工学・医学アカデミーは、将来のコロナウイルス変異種やその他の新興病原体を含む幅広い病原体をより効果的に追跡できる、より標準化された国家システムを求めた。
基本的な下水疫学の応用はますます普及しており、これにより人々は私たちの生活環境が健康に及ぼす影響について再考するようになりました。この場合、私たちは、私たちが気づいていない健康上の秘密がどれだけ下水に隠されているのか、と尋ねずにはいられません。
