Koronavirusmuunnokset jätevedessä

Jätevesiseurannalla pystytään määrittämään, millaista vaihtelua eri koronavirusmuunnosten suhteellisissa osuuksissa Suomessa esiintyy.

Miksi jätevedestä on tarpeellista tutkia eri virusmuunnosten esiintymistä?

Jätevesiseuranta on terveydenhuollon testausaktiivisuudesta riippumaton, itsenäinen tapa määrittää yhdyskuntien tartuntatilannetta. Koronavirusta erittyy tartunnan saaneiden henkilöiden nenänielun eritteisiin, ulosteisiin ja virtsaan, ja sitä kautta jätevesiviemäriin. Jätevesistä kerättävä tieto tukee epidemian tilannekuvaa virusmuunnosten esiintymisestä eri paikkakunnilla.

Koronavirusinfektioissa taudin itämisaika, vakavuus, sekä viruspartikkelien erittymisen määrä ja kesto voivat vaihdella eri viruslinjojen välillä. Jätevesien varianttitiedoilla on siten merkitystä jätevesitulosten tulkinnan kannalta. Sellainen virusvariantti, joka erittyy kappalemäärältään runsaana ja pitkäkestoisesti, tuottaa kultakin tartunnan saaneelta henkilöltä alueen jäteveteen suuremman signaalin, kuin toinen virusvariantti, jota erittyy tartunnan saaneista ihmisistä pienempiä määriä ja lyhyemmän aikaa. 

Viruslinjojen vaihtuminen toiseen siis muuttaa jätevesilöydöksen suhdetta väestössä esiintyvien tartuntojen lukumäärään. Esimerkiksi vuoden 2021 loppuun saakka Suomessa vallitsevana viruslinjana olleen deltavariantin viruslukumäärät ihmisten eritteissä ovat alustavien tietojen mukaan olleet suurempia ja viruseritys tartunnan jälkeen on ollut pidempikestoista kuin vuoden 2022 alussa yleistyneen omikronvariantin2. 

Tunnistamismenetelmä jäteveden virusmuunnoksille

Koronavirusvarianttien tunnistaminen jätevedestä on mahdollista, vaikkakin haastavaa ja vaatii erikoisanalytiikkaa. Koronaviruksen perimäaines, virus-RNA, on jätevedessä laimentuneena ja se voi olla vioittunut ympäristötekijöiden vaikutuksesta. Kehittyneillä sekvensointitekniikoilla jätevesien sisältämästä perimäaineksesta voidaan saada viitteitä siitä, mitä koronavirusmuunnoksia kyseisen paikkakunnan alueella näytteenottohetkellä esiintyy. Eri muunnosten tunnistaminen perustuu kullekin muunnokselle ominaisten tunnusomaisten mutaatioiden havaitsemiseen. Seurattavat mutaatiot voivat vaihdella vallitsevien virusmuunnosten vaihdellessa ja genomitiedon karttuessa. 

Maaliskuussa 2021 Euroopan komission antama suositus käynnisti menetelmien kehityksen ja käyttöönoton koronaviruksen muunnosten esiintymisen raportoinnista jätevedessä lähes kaikissa Euroopan unionin jäsenmaissa3. Vuoden 2022 alussa THL käynnisti Suomessa Euroopan komission rahoittamana ESI-WBE-kehitysprojektin tukemaan tätä työtä koronaviruksen muunnosten raportoinnin kehittämiseksi. Ennen kuin virusvarianttien esiintymistä jätevedestä voidaan tutkia, on kullekin variantille määritettävä sille tunnusomaiset mutaatiot eli yksilöidyt muutokset perimässä. Koronavirusmutaatioiden jätevesiseurantaa on kehitetty jo useissa maissa, esimerkiksi Sveitsissä ja Alankomaissa 4,7.
Jätevesien sisältämää geeniperimän seosta analysoidaan koronavirusmutaatioiden havaitsemiseksi kehittyneillä uuden sukupolven sekvensointitekniikoilla. Jokaisen jätevesinäytteen sekvensoinnin onnistumista arvioidaan tarkastelemalla sekvenssien kattavuutta ja yhtenäisyyttä koko genomin alueella. Yksittäisen mutaation esiintyminen jätevesinäytteessä voidaan varmentaa, mikäli kyseisen mutaation alue on saatu sekvensoitua riittävän kattavasti 5,6. THL jatkaa menetelmäkehitystä virusvarianttien tunnistamiseksi jätevesistä.

Lisätietoja

  1. Koronaviruksen jätevesiseurannan viikoraportti
  2. Quantifying the impact of immune history and variant on SARS-CoV-2 viral kinetics and infection rebound: A retrospective cohort study.
  3. Komission suositus (EU) 2021/472, annettu 17 päivänä maaliskuuta 2021, yhteisestä lähestymistavasta SARS-CoV-2-viruksen ja sen muunnosten järjestelmälliseen seurantaan jätevesissä EU:ssa.
  4. Koronavirusmuunnosten jätevesiseuranta Sveitsissä
  5. An amplicon-based sequencing framework for accurately measuring intrahost virus diversity using PrimalSeq and iVar. 08 January 2019.
  6. Genomic sequencing of SARS-CoV-2: a guide to implementation for maximum impact on public health. 8 January 2021.
  7. Koronaviruksen jätevesiseuranta Alankomaissa

Tiedotteet

Päivitetty: