在废水中开发高度敏感的一步逆转录定量PCR用于SARS-CoV-2检测
Sunayana Raya1, Bikash Malla2, Ocean Thakali1
1Department of Engineering, University of Yamanashi, 4-3-11 Takeda, Kofu, Yamanashi 400-8511, Japan.
The Science of the total environment
|October 18, 2023
概括
废水监测有效地跟踪严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2 (SARS-CoV-2) RNA及其变体,使用单步RT-qPCR. 这种方法补充了临床监测,以了解2019年冠状病毒病 (COVID-19) 的传播和变种演变.
科学领域:
- 环境微生物学环境微生物学
- 病毒学 病毒学
- 流行病学 流行病学
背景情况:
- 新出现的SARS-CoV-2变种给公共卫生带来了重大挑战,需要强有力的监测策略.
- 了解SARS-CoV-2循环的动态对于管理COVID-19大流行至关重要.
研究的目的:
- 评估一步RT-qPCR用于检测废水中的SARS-CoV-2RNA和特定突变的有效性.
- 评估废水中SARS-CoV-2水平与报告的COVID-19病例之间的相关性.
- 通过废水监测跟踪SARS-CoV-2变种的时间动态.
主要方法:
- 利用一步RT-qPCR与特定的套件同时放大两个N基因区域用于SARS-CoV-2RNA检测.
- 分析了2021年1月至2022年3月期间从日本一家污水处理厂收集的废水影响样本.
- 采用突变特定的RT-qPCR测定来识别关键的SARS-CoV-2变种 (例如,阿尔法,三角形,奥米克朗).
主要成果:
- 与两步方法相比,单步RT-qPCR在检测SARS-CoV-2RNA方面表现优异,检测阳性率为66%.
- 在废水病毒RNA度和日常COVID-19病例数量之间观察到显著的正相关性 (p <0.05,r = 0.76 ± 0.03).
- 时间分析揭示了N501Y (阿尔法),L452R/T478K (三角洲) 和G339D/E484A (欧米克朗) 突变的顺序检测,反映了变体转移.
结论:
- 基于废水的流行病学提供了一个有价值的工具,用于补充跟踪COVID-19的临床监测.
- 这项研究表明,单步RT-qPCR对废水中高效的SARS-CoV-2RNA和变体监测具有实用性.
- 废水监测有效地捕捉了社区内的SARS-CoV-2变种的流行病学趋势和演变.
