אפידמולוגיה מבוססת שופכין

החוקרים ואנשי חברת קנדו מתקינים את הדוגמים בטכניון צילום: רמי שלוש, הטכניון
החוקרים ואנשי חברת קנדו מתקינים את הדוגמים בטכניון צילום: רמי שלוש, הטכניון

בטכניון פותחה שיטה חדשה לאיתור נגיף הקורונה וקטיעת ההדבקה בקמפוס: מיפוי וניטור של נגיפי קורונה במי הביוב, המבוסס על העובדה שהנגיף מגיע דרך הצואה למערכת הביוב. בישראל אותרו נגיפי פוליו במערכת הביוב בשנת 2013 דבר שהוביל למבצע חיסונים ארצי שבלם את ההתפרצות. נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון: “כך נקבל בזמן אמת מידע שוטף ועדכני על התפרצויות הנגיף ועל פיזורן בקמפוס ונוכל לטפל בהן בשלב מוקדם ולעצור את ההתפשטות”

טכנולוגיות שפיתחו חוקרי הטכניון, יאפשרו להשיב לקמפוס בבטחה את הסטודנטים, חברי הסגל והעובדים. בפרויקט “יוצרים קמפוס פתוח ובטוח” שייצא לדרך השבוע החליטה הנהלת הטכניון להשתמש באחת הטכנולוגיות האלה כדי לדגום את מערכת הביוב בקמפוס. כך, במקרה של התפרצות קורונה בקמפוס, תאותר ההתפרצות בשלב מוקדם ותטופל בהתאם.

השיטה פותחה על ידי קבוצת המחקר של פרופ’ ערן פרידלר מהיחידה להנדסת סביבה ומים בפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית עם חוקרים ממשרד הבריאות, מאוניברסיטת בן גוריון בנגב וחברת “קנדו”. היא מאפשרת ניטור RNA של נגיפי קורונה במי הביוב, ומספקת נתונים על שיעור ההתפרצויות ופיזורן במרחב הגאוגרפי בקמפוס, מידע החיוני להתראה מוקדמת על התפרצויות ולבלימת ההדבקה.

“לחזרה של הסטודנטים, חברי הסגל והעובדים לקמפוס חשיבות אדירה”, אמר נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון. “כדי לאפשר חזרה לשגרה בריאה ובטוחה של הוראה ומחקר בקמפוס לצד הנגיף, עד שיימצאו חיסון או תרופה עלינו לקטוע את מעגלי ההדבקה באמצעות איתור מוקדם של מוקדי התפרצות, ניטור הנגיף במערכת הביוב יסייע לנו בכך. קמפוס הטכניון הוא אחד המקומות הראשונים שבהם תיושם הטכנולוגיה החדשנית לניטור קורונה באופן קבוע, וכך נקבל בזמן אמת מידע שוטף ועדכני על התפרצויות הנגיף ועל פיזורן בקמפוס ונוכל לטפל בהן בשלב מוקדם ולעצור את ההתפשטות”.

חלק מצוות המחקר מהיחידה להנדסת סביבה ומים בטכניון. מימין לשמאל: ד”ר יובל אלפיה, פרופ’ ערן פרידלר, ד”ר יהונתן שרעבי צילום: רמי שלוש, הטכניון

אחד היתרונות הגדולים של ניטור קורונה באמצעות מערכת הביוב הוא מיפוי מהיר ומוקדם של אוכלוסייה גדולה, לרבות חולים א-סימפטומטיים. מיפוי זה, המבוסס על העובדה שהנגיף מגיע דרך הצואה למערכת הביוב, עשוי לאפשר מניעה מוקדמת של התפרצות מחודשת. בעולם כבר קיימות טכנולוגיות של “אפידמיולוגיה מבוססת שופכין” המשמשת לניטור חיידקים ונגיפים, ובישראל אותרו נגיפי פוליו במערכת הביוב בשנת 2013 , איתור שהוביל למבצע חיסונים שמנע מגפה ובלם את ההתפרצות.
פרופ’ ערן פרידלר מסביר: “מערכת הביוב בנויה בצורה היררכית כך שניתן לחלק כל אזור לתתי אזורים. מבנה זה יאפשר לנו לנטר את השפכים בנקודות מסוימות וכך לזהות את שיעור החיוביים לקורונה ברמת האזור. כך נוכל להתמקד באזורים שבהם יש הדבקה גבוהה בלי בדיקות של האוכלוסייה עצמה ובלי צורך להגיע לאנשים רבים, לפחות עד זיהוי מוקד ההתפרצות”.

הפרויקט בקמפוס הטכניון מבוסס על דיגום מושכל ב-10 שוחות בקרה באמצעות דוגמים אוטומטיים חכמים של חברת “קנדו” ועל זיהוי מוקדי התפרצות לפי הריכוז של RNA הנגיף בשפכים. הבדיקה מבוססת על אנליזה כימית ומיקרוביאלית-מולקולרית של דגימות השפכים. דגימות אלה יועברו למעבדה ייעודית, שם יעבור ה- RNA של הנגיף תהליך של ריכוז ולאחר מכן זיהוי וכימות באמצעות qPCR. הבדיקות ייעשו בסופו של כל יום דיגום והממצאים יהוו בסיס להערכת סיכונים מתמשכת ולקביעת סדרי עדיפויות בביצוע בדיקות סקר נרחבות שיעמדו לרשות באי הקמפוס.

בחודש מאי האחרון הייתה קבוצת המחקר של פרופ’ פרידלר שותפה למחקר פיילוט ראשון מסוגו בישראל באשקלון, עיר בת 150,000 תושבים. העיר אשקלון חולקה לתתי אזורים והדיגום בוצע בשוחות ביוב נבחרות. הנגיף זוהה בשפכי העיר והחוקרים הצליחו לאתר שונות מרחבית של הנגיף בשפכים, עובדה המעידה על רמת הדבקה שונה בשכונות שונות. יתר על כן, הם הצליחו לאתר התפרצות של גל שני בעיר לפני גילויו בבדיקות הקורונה השגרתיות.

במחקר ארצי מקיף המתנהל בימים אלה בשיתוף עם משרד הבריאות דוגמים החוקרים מערכות ביוב של 14 ערים בישראל בכדי לקבל תמונה מדויקת שתמחיש באילו ערים ושכונות יש חולי קורונה ובכדי לשפר את המתודולוגיה. הפיתוח יאפשר בעתיד לקבל תמונת מצב ברורה יותר ויאפשר לזהות את התפרצות המחלה בשלבים מוקדמים ולהימנע מהטלת סגרים כלליים.

לדברי פרופ’ פרידלר: “בניסויים הראינו שהשיטה שפיתחנו אפקטיבית בזיהוי מוקדי ההתפרצות של נגיף הקורונה, ובעתיד נוכל ליישמה גם באיתור מוקדם של מחלות אחרות”.

כדי להשלים את מערך הניטור של התפרצויות מגיפת הקורונה בטכניון, לשמור על בריאות הגרים במעונות ולצמצם את התפשטות מגפת הקורונה ככל האפשר העמיד הטכניון לרשות הסטודנטים עמדת בדיקות PCR לקורונה בשיתוף עם המרכז הרפואי רמב”ם. הבדיקות המתבצעות תוך שמירה קפדנית ומרבית על פרטיות הנבדק ישלימו את תמונת המצב הכוללת בקמפוס.