Developing Wastewater-based Early Warning System for the Detection of Disease Outbreaks and Emerging Variants with focus on SARS-CoV-2

Abstract: Under covid-19-pandemin har avloppsvattenbaserad epidemiologi (WBE) använts i stor utsträckning som ett komplement till kliniska tester över många delar av världen. Detta projekt syftade till att detektera och kvantifiera belastningen av Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) i avloppsvattenprover med hjälp av Revers transkriptas kvantitativ polymeraskedjereaktion (RT-qPCR). De analyserade proverna kom från fyra olika avloppsreningsverk i Sverige, under perioden november 2022 till maj 2023. Studien omfattade en översikt över olika provtagnings- och analytiska tekniker och normaliseringsmetoder som används i WBE-studier, vilket betonade vikten av metodval. SARS-CoV-2-RNA upptäcktes i alla analyserade prover och infektionstrender kunde identifieras effektivt, inklusive COVID-19-vågen som observerades under semesterperioden. De dominerande varianterna som upptäcktes under denna övervakningsperiod var omikron variantens undergrupper, BA.2. och BA.2.75. Den veckovisa kvantifierade SARS-CoV-2-belastningen i avloppsvattenproverna visade en signifikant positiv korrelation till de kliniska fall som rapporterats i motsvarande avrinningsområden. Denna associering förstärktes ytterligare genom att normalisera SARS-CoV-2-innehållet med fekal biomarkör peppar milt fläckvirus (PMMoV). Dessutom har två metoder för tidig varning, nämligen medelvärdet plus två standardavvikelser (MSD) och positiv procentuell förändring (PPC), implementerats på avloppsvattendata, vilket pekar på vikten av att tillämpa sådana varningsmetoder för att ge förståeliga och tolkbara resultat. Denna studie ger värdefulla insikter om övervakning och analys av SARS-CoV-2 i avloppsvatten, vilket bidrar till utvecklingen av robusta system för tidig varning och folkhälsostrategier.