新型コロナウイルスによる緊急事態が終息し、監視は下水道に移る

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他のウイルス追跡活動が終了する中、下水データは今後数カ月でますます重要になる可能性が高いと科学者らは言う。

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エミリー・アンテス著

米国で木曜日に新型コロナウイルス感染症（Covid-19）の公衆衛生上の緊急事態が解除されても、コロナウイルスは消滅しないだろう。 しかし、アメリカ国民がウイルスを監視するのに役立ってきたデータストリームの多くは暗転することになる。

疾病管理予防センターは、新型コロナウイルス感染症の地域レベルの集計を中止し、病院からの特定の症例情報や研究所からの検査データを要求しなくなります。 そして、無料の検査が削減されるにつれ、米国人が自宅での検査に移行するにつれて信頼性が低くなった公式の感染者数は、現実からさらに乖離する可能性がある。

しかし、ウイルスを監視したい専門家には、下水という貴重な選択肢がまだ残っている。

コロナウイルスに感染した人は、新型コロナウイルス検査を受けるか医療を受けるかにかかわらず、便中に病原体を排出するため、当局は地域社会のウイルスレベルを長期にわたって追跡し、新たな変異種の出現を監視することができる。

このアプローチはパンデミック中に急速に拡大しました。 CDCが2020年末に設立した全国廃水監視システムには現在、50の州、3つの準州、12の部族コミュニティにまたがる1,400以上のサンプリングサイトからのデータが含まれているとプログラム責任者のエイミー・カービー氏は述べた。 データは米国人口の40％以上に当たる約1億3,800万人をカバーしているという。

また、他の追跡活動が縮小する中、一部の地域社会は初めて下水監視プログラムを立ち上げようと競い合っている、とカービー博士は指摘した。 「このことが実際、廃水への関心をさらに高めています」と彼女は言う。

科学者らによると、今後数カ月で廃水の監視はさらに重要になり、当局が初期の感染拡大を発見するのに役立つはずだという。

しかし、下水監視は依然として多くの地域社会で行われておらず、その場限りの緊急取り組みとして始まったものを持続可能な国家システムに変えるためにはさらなる取り組みが必要である、と専門家らは述べた。 また、パンデミックが進化し続ける中、当局はデータの利用方法について熟慮する必要があるだろう。

「廃水は改善されなければなりません」とウィスコンシン大学マディソン校のウイルス学者デイビッド・オコナー氏は言う。 「そして、廃水データが私たちに伝えていることの解釈について、もう少し精通する必要があります。」

過去 3 年間、廃水監視の価値は繰り返し証明されました。 検査が広く利用可能になっていた頃、廃水の傾向は公式の新型コロナウイルス感染者数を反映していた。 検査が不足していたとき、下水中のウイルス濃度の急上昇は今後のウイルス急増の早期警告となり、当局は公衆衛生資源を再配分し、病院は感染者の流入に備えることができた。

廃水のサンプリングは、科学者が特定のコミュニティに新しい変異株がいつ到着したかを判断するのに役立ち、臨床医がウイルスのすべてのバージョンに効果があるとは限らない特定の治療法をいつ使用するかについて、より多くの情報に基づいた決定を下すのに役立ちました。

「SARS-CoV-2に関しては、現在、私たちの廃水監視システムはかなりしっかりしています。」ミシガン大学の感染症疫学者マリサ・アイゼンバーグ氏は言う。 「我々はある程度、そのペースを乗り越えてきました。」

例えば、ヒューストンは現在、大規模な下水監視インフラを整備しており、市内の 39 か所すべての下水処理場だけでなく、個々の学校、避難所、養護施設、刑務所からも毎週サンプルを収集しています。 ヒューストン保健局の主任環境科学責任者でライス大学の統計学者であるローレン・ホプキンス氏は、市には規模を縮小する計画はないと述べた。

「新型コロナウイルスがどうなるかは本当に分からない」と彼女は言う。 「私たちは今後も下水にどの程度のウイルスが存在しているかを調査し続けます。」

CDCは今後も死亡と入院を追跡する予定だが、それらは遅行指標となる傾向がある。 したがって、廃水は今後も当局と一般の人々の両方にとって重要な早期警報システムであり続ける可能性があります。

スタンフォード大学の環境工学者であり、下水監視イニシアチブであるWastewaterSCANの主任研究員でもあるアレクサンドリア・ベーム氏は、「免疫力が低下しており、本当に慎重になりたい人々を助けることができる」と述べた。 「マスクを着用するか、それとも非常に混雑したコンサートに行くかを決定するのに役立ちます。」

科学者らは、臨床検査が減少する中、排水の監視も新たな変異種を監視し、それらがもたらす脅威を測るための重要な戦略になると述べた。 たとえば、下水道施設を急速に占拠する変異種や、その蔓延後に地域の入院率が上昇する場合には、監視を強化する必要があるかもしれません。

それでも、データはどこでも利用できるわけではありません。 既存の廃水監視システムは、関心のある管轄区域が同意するという、いささか無計画な方法で登場したため、この国のカバー範囲は不均等です。 多くの農村地域や南部および西部の一部では、廃水のサンプリング場所がまばらであるか、存在しない傾向があります。

そして、廃水データの収集は最初のステップにすぎません。 それを理解するのはさらに困難になる可能性がある、と科学者たちは警告している。

彼らが挙げた課題には、多くのアメリカ人がウイルスに対するある程度の免疫を獲得しているため、廃水の急増が必ずしも一部の施設で予想されているような入院の波につながるとは限らないことだ。 そして科学者たちは、すべての亜種が廃水中で同等に検出可能かどうかをまだ知りません。

さらに、廃水中に新たな変異体を発見しただけでは、必ずしも問題の前兆となるわけではありません。 たとえば、2021年以来、ミズーリ大学のウイルス学者マーク・ジョンソンと彼の同僚は、全米の廃水サンプルから数十の異常な変異体を発見した。

これらの亜種の一部は Omicron とは根本的に異なり、理論的には新たな公衆衛生リスクを引き起こす可能性があります。 しかし、少なくとも今のところ、これらの亜種は広がっていないようだ。 ジョンソン医師は、これらはおそらく、長期にわたるコロナウイルス感染症を患っている個々の超脱落患者から来ていると述べた。

「廃水は、何が起こっているのかを包括的に把握できるので、非常に優れています」とジョンソン博士は言う。 しかし、「誤解を招くことがある」と彼は言う。

そして、新型コロナウイルスの感染者追跡の減少はおそらく避けられなかったが、下水監視は公衆衛生データの他の情報源と組み合わせることで最も有益であると科学者らは述べた。 「私はそれを補完的なデータストリームとして考えるのが好きです」とアイゼンバーグ博士は語った。

カービー博士は、廃水監視は今後も進化し続けるだろうと語った。 CDCは一部の州とサンプリングサイトのネットワークを最適化する方法について協議している。そのプロセスには、新しいサイトの追加と、複数のサンプリング場所が本質的に冗長なデータを提供している地域の規模縮小の両方が含まれる可能性がある。

「これらの州の一部では施設数がある程度削減されると予想しています」とカービー博士は語った。 「しかし、私たちは情報を失わないよう、彼らと協力して戦略的に取り組んでいくつもりです。」

当局は他の可能性も模索している。 例えば、CDCの旅行者ゲノム監視プログラムの一環として、ボストンに本拠を置くバイオテクノロジー企業Ginkgo Bioworksは現在、サンフランシスコ国際空港の国際線ターミナルに着陸する飛行機からの廃水サンプルを検査している。

「他の形式のテストが衰退し始めているため、世界で何が起こっているかを把握できるこれらの間接的なメカニズムを導入することは非常に重要です」と、同社のコンセントリック・バイ・ギンゴ社のビジネス開発ディレクター、アンドリュー・フランクリン氏は述べた。バイオセキュリティおよび公衆衛生部門。

カービー博士は、アメリカン・レスキュー・プランは、2025年まですべての州および準州で廃水監視を実施するのに十分な資金を提供したと述べた。

しかし、下水監視を維持するには、長期にわたる継続的な資金提供と、パンデミックの緊急事態が収束するにつれて関心を失う地元当局者からの継続的な賛同が必要となる。 ワシントン州立大学の感染症病理学者であり、全米科学・工学・医学アカデミーの下水監視委員会の委員長でもあるガイ・パーマー氏は、「疲労による脱落者が出てくるだろう」と語った。

そのため、廃水監視の支持者たちは、新型コロナウイルス感染症とその他の病気の両方に対して、その継続的な有用性を実証したいと考えている。 一部の管轄区域ではすでにインフルエンザやその他の病原体を追跡するために廃水を使用しており、CDCは年末までに拡張された検査プロトコルを展開したいとカービー博士は述べた。

「これは長期にわたる我々の監視ポートフォリオの一部です」とカービー博士は語った。 「この緊急対応期間が明けたら、それがどれほど強力であるかが実際に分かることになると思います。」

エミリー・アンテスはタイムズ紙の記者で、科学と健康に焦点を当て、コロナウイルスのパンデミック、ワクチン接種、ウイルス検査、子どもの新型コロナウイルス感染症などのトピックを取り上げています。

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