ДНК в сточных водах может дать ключ к пониманию общественного здоровья, считают исследователи
С каждым смывом унитаза теряется ценная информация, зашифрованная в ДНК. Сточные воды могут содержать богатый источник данных для специалистов в области общественного здравоохранения, и междисциплинарная команда исследователей из Стэнфорда стремится их использовать.
В настоящее время реагирование на болезни носит реактивный характер: врачи и эпидемиологи не могут действовать, пока пациенты не сообщат о симптомах. Даже тогда новые и неуловимые патогены ускользают от раннего обнаружения. Однако анализ микроорганизмов в наших отходах может ускорить отслеживание заболеваний. Профессор гражданской и экологической инженерии Стэнфорда Крейг Криддл и команда, включающая инженеров, экспертов по болезням и статистиков, работает над выделением и отслеживанием ДНК патогенов в сточных водах.
Исследование сточных вод
При финансировании стартового гранта Stanford Bio-X команда планирует использовать возможности для отбора проб в недавно созданном центре William and Cloy Codiga Resource Recovery Center, где тестируют технологии извлечения ресурсов из сточных вод. Центр обрабатывает стоки примерно от 7000 человек в сообществе Стэнфорда. Используя автоматизированный отбор проб, исследователи будут накапливать и анализировать образцы, чтобы определить их состав.
Исследователи будут искать ДНК патогенов из списка бактерий и вирусов, а также следить за появлением новых, неожиданных микроорганизмов. Они надеются, что проект раскроет широкое разнообразие микробов в отходах и подтвердит, что их инструменты могут быстро отслеживать болезнетворные микроорганизмы. Однако им предстоит решить ряд проблем, таких как высокая изменчивость потока сточных вод и эффект разбавления, которые могут искажать картину распространенности заболевания в сообществе.
Страж общественного здоровья
В краткосрочной перспективе команда планирует доказать «концепцию» — что микроорганизмы в сточных водах полезны для общественного здравоохранения, а также создать инструменты для их обнаружения. Демонстрация эффективности может сделать меры общественного здравоохранения более проактивными.
«Мы любим называть [сточные воды] стражем общественного здоровья», — сказал Криддл.
Такой страж может усилить реакцию на болезни. Например, вспышку гриппа в кампусе можно выявить раньше, что позволит персоналу медицинского центра подготовиться. Кроме того, сточные воды могут содержать другую ценную генетическую информацию. В сочетании с химическим анализом их можно использовать, например, для отслеживания устойчивости к антибиотикам.