El análisis de virus en aguas residuales es barato y eficaz para detectar epidemias antes que los sistemas sanitarios

Nació como una prueba en Valencia y Murcia para aplicar a la pandemia del coronavirus lo aprendido tras 20 años de epidemiología basada en aguas residuales (WBE, siglas en inglés de wastewater-based epidemiology). Un año después, esa iniciativa se ha extendido por todo el territorio y se ha demostrado eficaz, eficiente y barata ante muchas amenazas para la salud. Las entidades públicas de agua agrupadas en la Asociación Española de Operadores Públicos de Abastecimiento y Saneamiento (Aeopas) reclaman que se mantenga y se refuerce esa estructura que, según Margarita Poza Domínguez, microbióloga del Instituto de Investigación Biomédica de A Coruña (Inibic), ha permitido “anticiparse hasta 23 días a lo reportado por el sistema sanitario”. El Gobierno ampliará su red de vigilancia y prevé destinarla al control de otros patógenos si la evolución de la pandemia lo permite.

Susan Gardner, directora de la División de Ecosistemas de la ONU, asegura que “las aguas residuales son un recurso valioso que el mundo necesita aprender cómo aprovechar”. “No solo se puede reutilizar para alimentar cultivos. El agua en nuestras alcantarillas”, añade, “puede actuar como un sistema de alerta temprana que podría avisarnos cuando las enfermedades empiecen a extenderse en nuestras poblaciones urbanas”.

Durante este año se ha utilizado contra la pandemia, pero lo aprendido ha dejado una herramienta útil para seguir la presencia de otros virus. En este sentido, Pablo Rasero del Real, jefe de control de calidad de vertidos de la empresa pública sevillana Emasesa, señala que los sistemas pueden detectar los patógenos causantes de las “hepatitis A y E, enterovirus, norovirus, poliovirus y adenovirus que están circulando en las aguas residuales”.

Drogas y fármacos

Añade Poza que las alcantarillas, además, “son un espejo de la sociedad”. “Analizando en el agua todos los restos de las sustancias que consumimos y excretamos en nuestras heces y orina podemos conocer la tasa de consumo de sustancias como la cocaína, la cafeína, el paracetamol, antidepresivos o antibióticos”.

Un equipo independiente de los operadores públicos españoles coincide con Poza en cómo el análisis de aguas residuales es un reflejo de la sociedad en cada momento y, en especial, durante la crisis del coronavirus. Al comienzo de la pandemia de covid y tras las órdenes de confinamiento, estos estudios desvelaron un aumento del consumo de opioides y sedantes autorizados contra la ansiedad. Por el contrario, el uso de drogas ilícitas se desplomó, entre marzo y junio de 2020, según los resultados de las investigaciones mostradas en el último encuentro de la Sociedad Química Americana.

Un comportamiento similar se detectó en Australia, donde las muestras de aguas residuales tomadas durante 2020 reflejaron que el consumo de metanfetamina y cocaína se desplomó durante el primer confinamiento, mientras que el consumo de cannabis se disparó, según un estudio dirigido por la Universidad de Australia del Sur y publicado en Environmental Science and Technology Letters. Cobus Gerber, profesor de esta entidad, lo achaca a “las pérdidas de puestos de trabajo e ingresos así como a la interrupción de las líneas de suministro”.

En el caso del patógeno causante de la covid, la microbióloga del instituto gallego afirma que se pueden “encontrar en las heces de las personas infectadas, tengan o no síntomas, desde el inicio de la infección hasta incluso un mes después de dar negativo en muestras nasofaríngeas”.

Infectados fantasmas

Este aspecto es crucial en el control de una epidemia porque permite cuantificar la cantidad de virus e infectados presentes en una población antes de que las personas con síntomas empiecen a dar signos de la extensión de la pandemia tras ser detectados por los centros sanitarios. Así lo explica Poza: “Imaginando a la población infectada como si fuera un iceberg, en la parte superior visible flotante estarían las personas sintomáticas que se detectan en los sistemas de salud cuando la persona enferma acude al médico, mientras que las personas asintomáticas, aquellos casos invisibles e indetectables que representan un gran porcentaje de las personas infectadas, se representan en la parte inferior sumergida del iceberg”.

Y una ventaja más, pero no menos importante: la red de alerta epidemiológica a través de las aguas residuales permite identificar de forma temprana la presencia de nuevas variantes preocupantes.

El proyecto Cov-red del Consorcio de Aguas de Asturias ha permitido, además, que todo el proceso se ejecute de forma automática de forma permanente: “Los equipos robotizados analizan y trasmiten una alarma cuando detectan un positivo en una muestra, de la que, además, se conserva un determinado volumen, para realizar un contraanálisis. En los estudios realizados se ha comprobado que el ARN del virus puede estar presente en las aguas fecales hasta 16 días antes de que se identifique el primer contagio”.

Herramienta de precisión

El sistema identifica además el origen geográfico exacto del brote y facilita acotar la zona, evitando confinamientos masivos y permitiendo adoptar medidas de salud pública sin necesidad de movilizar a los ciudadanos a zonas no infectadas.

Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego, tras un estudio de las aguas residuales del campus, lograron detectar incluso a una sola persona infectada y asintomática que vivía o trabajaba en un edificio. Una vez que se confirmó que el ocupante era positivo, el aislamiento y el rastreo de contactos ayudaron a prevenir una mayor propagación del virus. El estudio permitió la detección temprana del 85% de los casos de covid en el campus, según la investigación publicada en mSystems.

Rasero del Real añade que las redes habilitadas son y serán útiles ante epidemias emergentes o comunes: “Permiten implantar un sistema similar con otros patógenos de interés epidemiológico, como pueden ser el virus del Nilo o el de la gripe estacional”. Además, es un buen termómetro para conocer la salud de los habitantes y permite nuevas vías de investigación sobre la biología de los miles de virus presentes las aguas residuales.

Asegurar una vigilancia eficaz de una planta de tratamiento requiere aproximadamente 25. 000 euros por año

Luis Babiano, gerente de Aeopas

Los operadores públicos consideran que la implantación de los sistemas de alerta en las 105.600 estaciones depuradoras del mundo permitiría monitorizar a 2.100 millones de personas, el 30% de la población. Ningún sistema actual de cribado puede alcanzar cifras similares.

Aeopas ha reunido este miércoles en la Diputación de Badajoz a los equipos responsables de las principales experiencias de alerta a partir de aguas residuales. En una publicación que recoge los trabajos analizados, Raquel del Puerto Carrasco, presidenta de la agrupación de entidades de agua, resalta la importancia de “contar con herramientas de detección precoz de población portadora que prevenga nuevas situaciones con altos niveles de contagio”.

El Gobierno ampliará la red

Hugo Morán Fernández, secretario de Estado de Medio Ambiente, ha anunciado por videoconferencia durante el acto que se pondrá en marcha una segunda fase de los trabajos iniciados el pasado año y que han generado una primera estructura de seguimiento en 38 estaciones. De acuerdo a las recomendaciones europeas, se ampliarán el número de depuradoras de la red a 55 y se analizarán las concentraciones de material genético y las variantes del coronavirus. El presupuesto será de 4,5 millones de euros y el plazo de ejecución, de 18 meses. El representante del Gobierno ha afirmado que, si la pandemia lo permite, se empleará esta estructura para el control de otros patógenos.

Luis Babiano, gerente de Aeopas, defiende que las estructuras de seguimiento de virus en aguas residuales no solo han demostrado ser eficaces y efectivas, sino también económicas: “Es una herramienta rentable de prevención. Asegurar una vigilancia eficaz de una planta de tratamiento requiere aproximadamente 25.000 euros por año”.

Y concluye: “Debemos aprender de las lecciones de esta pandemia para adelantarnos a las futuras. La experiencia acumulada a lo largo este año ha dejado claro como las aguas residuales pueden servir como elemento de movilización y de alerta a las autoridades sanitarias, para prevenir a la sociedad mediante la detección temprana de focos de emisión de virus. Si se detecta en las aguas residuales, pero las pruebas de la población residente son negativas, se deben realizar investigaciones de las fuentes de infección no detectadas”.

Uno de los retos será, según señala, “sectorizar las redes de saneamiento para hacerlas coincidir con sectores de población que puedan ser monitorizados por las autoridades sanitarias”.

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