تشير دراسة جديدة إلى أن فيروس الأنفلونزا الذي شوهد في عينات مياه الصرف الصحي من 59 نظام صرف صحي في 18 ولاية مختلفة هذا الربيع قد يشير إلى انتشار فيروس أنفلونزا الطيور H5N1 الذي يصيب حاليًا أبقار الألبان.
وقد أبلغت وزارة الزراعة الأمريكية حتى الآن عن إصابة أكثر من 30 قطيعًا من أبقار الألبان بفيروس أنفلونزا H5N1 في تسع ولايات. ولكن هناك تساؤلات حول مدى حجم تفشي المرض وما إذا كانت الولايات المتحدة قادرة على تتبعه بشكل مناسب.
وفي مؤتمر صحفي الأسبوع الماضي، اعترف مسؤولو وزارة الزراعة الأمريكية أنه كان من الصعب إقناع منتجي الحليب بالسماح لهم باختبار العدوى. وجدت الاختبارات الأخيرة للحليب الذي تم شراؤه من محلات البقالة وجود مادة وراثية من فيروس H5N1 في عينة واحدة من أصل 5 عينات تم اختبارها، على الرغم من أن الاختبارات الإضافية أظهرت أن أجزاء الفيروس المكتشفة في الحليب لم تكن معدية.
وفي الأسبوع الماضي، في مؤتمر صحفي متعدد الوكالات حول استجابة الحكومة للفيروس المنتشر، قال الدكتور نيراف شاه، النائب الرئيسي لمدير المراكز الأمريكية لمكافحة الأمراض والوقاية منها، إن الوكالة تدرس ما إذا كان من الممكن استخدام مياه الصرف الصحي لتحديد المناطق التي ينتشر فيها الفيروس. وقال: أولاً، سيحتاج العلماء إلى تطوير اختبار يمكنه التمييز بين فيروسات الأنفلونزا H5 والحساء الأكبر من فيروسات الأنفلونزا المنتشرة من النوع A.
والآن يقول العلماء في إيموري، وستانفورد، وفيريلي لايف ساينسز، وهي منظمة بحثية تابعة لشبكة WastewaterSCAN التي تراقب شبكة كبيرة من محطات معالجة مياه الصرف الصحي في جميع أنحاء الولايات المتحدة، إنهم فعلوا ذلك بالضبط.
يعد اختبار مياه الصرف الصحي طريقة سلبية لتتبع انتشار العدوى. لا يعتمد الأمر على الأشخاص أو الحيوانات التي سيتم مسحها لاختبار مسببات الأمراض. وبدلاً من ذلك، تتدفق الأدلة إلى مياه الصرف الصحي في كل مرة يتم فيها تنظيف المرحاض أو يقوم شخص ما بإلقاء المواد في البالوعة.
من بين 190 محطة لمعالجة مياه الصرف الصحي التي تراقب حاليًا عينات الحمأة الخاصة بالأنفلونزا A، شهدت 59 منها زيادة في فيروسات السلالة A هذا الربيع، تمامًا كما كانت حالات الأنفلونزا البشرية ثابتة أو منخفضة. وتساءل خبراء مياه الصرف الصحي عما إذا كان من الممكن أن يكون السبب هو فيروس H5N1، وهو فيروس أنفلونزا الطيور شديد العدوى الذي يصيب أبقار الألبان أو الحيوانات الأخرى.
طور فريق WastewaterSCAN اختبارًا للتحقق من جين H5 لفيروس الأنفلونزا واستخدمه على العينات المخزنة من أنظمة الصرف الصحي بالقرب من المناطق في تكساس حيث ثبتت إصابة أبقار الألبان، ولكن لا يشمل مياه الصرف الصحي مباشرة من المزارع.
قام الفريق بقياس العلامة الجينية لفيروسات الأنفلونزا A والعلامات الجينية الخاصة بفيروسات H5.
عندما بدأت مستويات علامة فيروسات الأنفلونزا A في الارتفاع في أوائل شهر مارس، بدأت علامات فيروسات H5 في الارتفاع جنبًا إلى جنب. كان تركيز الجين H5 في العينات مرتفعًا تقريبًا مثل تركيز فيروسات الأنفلونزا A بشكل عام، مما يشير إلى أن جزءًا كبيرًا من الفيروسات الموجودة في العينات كان من نوع H5N1.
علاوة على ذلك، أشارت الدراسة إلى أن تركيزات فيروسات الأنفلونزا A التي تم قياسها في عينات حمأة مياه الصرف الصحي من منطقة أماريلو بولاية تكساس كانت “من بين أعلى المعدلات التي تم قياسها على الإطلاق في مياه الصرف الصحي”.
تم أخذ عينات الحمأة المخزنة التي تم اختبارها للدراسة في الفترة ما بين 4 فبراير و16 أبريل في موقعين لمحطتي معالجة في مستجمع مياه مدينة أماريلو، ومحطة ثالثة لمعالجة مياه الصرف الصحي في مقاطعة دالاس. وأكد الباحثون أن محطات معالجة مياه الصرف الصحي التي تم أخذ عينات منها في منطقة أماريلو سمحت لبعض المنتجين بالتخلص من المنتجات الثانوية الحيوانية، بما في ذلك الحليب المتراكم من الألبان، وهو ما قد يفسر التركيزات العالية لفيروسات الأنفلونزا A وفيروسات H5 في عيناتهم.
مثلما أثبت اختبار مياه الصرف الصحي أنه نذير لارتفاع حالات الإصابة بـ Covid-19 في الماضي، يقول الباحثون إن دراستهم تشير إلى أنه يمكن أن يكون إنذارًا مبكرًا لتفشي أنفلونزا الطيور في حيوانات المزرعة أيضًا.
وقال الدكتور ألكساندريا بوهم، أستاذ الهندسة المدنية والبيئية بجامعة ستانفورد: “لقد اكتشفنا علامة H5 مباشرة قبل التأكد من وجود أنفلونزا الطيور شديدة العدوى في تلك المقاطعات”.
“أعتقد أن هذا أمر مثير للاهتمام للغاية. وقال بوم: “هذا يعني أن مياه الصرف الصحي في هذه الحالة بالذات، مع هذا العامل الممرض بالتحديد، يمكن أن تكشف معلومات حول ما كان ينتشر في هذه الماشية قبل أن تكون المعلومات متاحة للجمهور”.
تم نشر الورقة كطبعة أولية على خادم BioRxiv، قبل المراجعة الدقيقة من قبل خبراء خارجيين. ويقول الباحثون إنهم يعملون على نشره في مجلة علمية.
ويؤكد مؤلفو الدراسة أنه لم يتم الإبلاغ عن تفشي فيروس H5N1 في الأبقار في أي من مستجمعات المجاري التي اختبروها. وبدلاً من ذلك، يعتقدون أن التخلص المسموح به من الحليب من المحتمل أن يكون سببًا في الارتفاع الكبير في فيروس H5 الذي شهدوه في أوائل مارس.
لاحظ الباحثون أنهم لا يستطيعون استبعاد أن المادة الوراثية H5 التي يلتقطونها في مياه الصرف الصحي هي كلها من أبقار الألبان. ويمكن أيضًا أن يكون من الطيور أو حتى من البشر.
ويقول الباحثون أيضًا إنهم ليس لديهم معلومات كافية لمعرفة مصدر الزيادات في فيروس الأنفلونزا A عبر ولايات متعددة.
“لا نعرف الإجابة على هذا السؤال. قال بوم: “هذا شيء أعتقد أنه يحتاج إلى متابعة”.
ولكن إذا كان الارتفاع في عدد الفيروسات ناتجًا عن الحليب الملقى أو النفايات الحيوانية الأخرى عبر المجاري التي يراقبونها – وهذا لا يزال كبيرًا جدًا – فهذا يعني أن تفشي المرض من المحتمل أن يكون أكثر انتشارًا بكثير مما هو معروف حاليًا.
“إذا كانت أنشطة صناعة الألبان في هذه المجاري هي المصدر الرئيسي لـ H5 في مياه الصرف الصحي، فإن هذا يشير إلى أنه قد يكون هناك تفشي إضافي غير محدد بين الماشية مع الحليب المرسل إلى هذه المرافق حيث يلزم تحويل الحليب من الحيوانات المصابة من الإمدادات الغذائية، “لاحظ مؤلفو الدراسة.
لكن الباحثين يقولون أيضًا إنه ينبغي تفسير نتائجهم بعناية. وبدون تعقب المصادر المحتملة في المجاري التي يراقبونها، لا يمكن إثبات مصدر الفيروس.
وتقول الدراسة: “ومع ذلك، تشير العديد من الأدلة إلى مصادر حيوانية”.
ويقول الباحثون إن طريقة الاختبار الخاصة بهم حساسة للغاية. يمكنه اكتشاف حتى كميات صغيرة من المادة الوراثية من فيروسات H5، لكنه لا يستطيع معرفة ما إذا كانت الفيروسات قادرة على إصابة الأشخاص وإصابتهم بالمرض. يقول بوم إنهم لم يحاولوا زراعة الفيروس لمعرفة ما إذا كان بإمكانه إصابة الخلايا.
وقالت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية الأسبوع الماضي إنها قامت باختبار عينات من الحليب المبستر التي تم اكتشاف آثار فيروس H5N1 فيها، ووجدت حتى الآن أن الحليب ليس معديا ولا يمكن أن يصيب الناس بالمرض.
يعترف الباحثون في مجال مياه الصرف الصحي أنه من الممكن أيضًا أن تلتقط اختباراتهم أنواعًا أخرى من فيروسات H5، بما في ذلك فيروسات أنفلونزا H5 منخفضة العدوى، لكنهم يقولون إنه من غير المتوقع أن تنتشر هذه الفيروسات في هذه المناطق في هذا الوقت.
قال بوم: “هذا هو الوضع الذي شعرنا فيه حقًا أننا ملتزمون أخلاقيًا بمشاركة هذه المعلومات مع الزملاء من خلال نسخة أولية وبدء المحادثة، لأن هناك أسئلة لم تتم الإجابة عليها والتي من المهم حقًا الإجابة عليها”.
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com