DNA jätevesissä voisi antaa vihjeitä auttamaan yhteisön terveyttä, tutkijat sanovat

Helsinki Junior Open 2017 (Saattaa 2019).

Anonim

Jokaisen WC: n huuhtelun yhteydessä arvokasta tietoa, joka on salattu DNA: ssa, menetetään. Jätevesillä voi olla runsaasti tietoa kansanterveydenhuollon virkamiehille, ja Stanfordin tutkijoiden monialainen tiimi on innolla päästäkseen siihen.

Tällä hetkellä taudin vastaus on reaktiivinen; lääkärit ja kansanterveysasiantuntijat eivät voi tehdä paljon, ennen kuin potilaat ilmoittavat oireistaan. Silloinkin uudet ja vaikeasti havaittavat patogeenit poistuvat varhaisesta havaitsemisesta. Kun tarkastelemme jätteemme vikoja, se kuitenkin nopeuttaisi tautien seurantaa. Stanfordin siviili- ja ympäristötekniikan professori Craig Criddle - ja tiimi, johon kuuluu insinöörejä, sairausasiantuntijoita ja tilastotieteilijöitä - pyrkii purkamaan ja seuraamaan jäteveteen liittyvien patogeenien DNA: ta.

"Toivomme todistamalla, että jäteveden seuranta voi auttaa suojelemaan yhteisön terveyttä", sanoi Criddle.

Juokseva jätevesi

Stanfordin Bio-X-siemennesteen rahoituksella Criddle ja tiimi aikovat hyödyntää William ja Cloy Codiga Resource Recovery Centerin näytteenottoominaisuuksia, joka on äskettäin perustettu teknologian testaamiseen tarkoitettu laitos, joka hyödyntää jätevesien resursseja. Laitos käsittelee Stanford-yhteisössä noin 7 000 ihmisen jätevettä. Käyttämällä automatisoitua näytteenottoa, tutkijat keräävät ja käsittelevät näytteitä nähdäkseen mikä on vedessä.

Julkisen hyödynnettävän julkisen palvelun ulkopuolinen laitos olisi vaikeaa hallinnollisten esteiden takia. Mutta on helpompi navigoida kampuksen apuohjelmia.

"On hienoa, että olemme Stanfordissa, koska se antaa meille pääsyn koko viemäriverkkoon", sanoi Criddle. "Katsomme tätä koko viemärijärjestelmää laajentavana Codiga Center -testisänkyinä."

Tutkijat etsivät patogeenistä DNA: ta bakteerien ja virusten valikosta ja pitävät silmällä myös uusia ja odottamattomia kriittisiä tekijöitä. He toivovat, että heidän hankkeensa paljastavat mikrobien laajan monimuotoisuuden jätteissämme. Tutkimus voi myös validoida työkalujaan tapana seurata nopeasti taudin aiheuttavia vikoja.

Mutta se ei ole sileä jätevesi purjehdus. Kasvulle tulevat virrat ovat erittäin vaihtelevia. Esimerkiksi he ovat paljon alhaisempia yöllä, kun ihmiset nukkuvat. Tutkijoiden on myös otettava huomioon laimennus. Jos joku asuu kaukana käsittelylaitoksesta, mikrobit, joita he haaveilevat, saattavat juoda matkan aikana. Tämä voi vääristää, kuinka yleinen sairaus on yhteisössä. Bio-X-tiimi toivoo kehittävän menetelmän, joka vastaa näihin haasteisiin.

Lyhyellä aikavälillä tiimi aikoo näyttää "todisteena konseptista" -, että jätevesi-ongelmat ovat hyödyllisiä kansanterveydelle. He haluavat myös rakentaa työkalut testaamaan heitä. Tämä sisältää hienonnuksen näytteenottomenetelmät ja tavat tarkastella ja analysoida DNAa jätevesissä.

Sentinel kansanterveydelle

Vaikuttavuuden osoittamalla tavalla tämä hanke voisi tehdä kansanterveydellisistä toimenpiteistä ennakoivampaa. Criddle toivoo, että Stanfordissa kehitetyt menetelmät hyväksytään laitoksilla ja julkisen terveydenhuollon toimistoissa.

"Haluamme soittaa (jätevesiä) sentineliksi kansanterveydelle", sanoi Criddle.

Tämä uusi sentinel voisi lisätä vastauksia tautiin. Esimerkiksi kampuksen kampanjoiden aiheuttama influenssaepidemia saattaa olla varattu aika ajoin ja antaa opiskelijakeskuksen henkilökunnalle mahdollisuuden valmistautua.

"Me voimme ymmärtää asioita, jotka tapahtuvat yhteisölle ja ryhdyttävä toimenpiteisiin näiden ongelmien käsittelemiseksi, mitä he voivat olla, nopeammin kuin muutoin olisi mahdollista", sanoi Criddle.

Jätevesi voi sisältää muita arvokkaita geneettisiä tietoja. Jos sitä käytetään yhdessä kemiallisten tietojen kanssa, sitä voidaan käyttää esimerkiksi antibioottiresistenssin seuraamiseen. Korreloimalla lääkeaineiden jälkiä ja läsnäolevien bakteerityyppien kanssa tutkijat saattavat nähdä, milloin kestävät vikoja alkavat näkyä.

Jäteveden näkymät ovat muuttumassa, toteaa Criddle. Kun havaittiin terveysvaarana, jätteiden monet edut ovat pesu. Codiga Resource Recovery Center aikoo jälleen hyödyntää vettä uudelleenkäyttöä ja metaania varten. Terveystieto on seuraava raja.

menu
menu