Un artículo redactado a finales de marzo de 2020 por investigadores del KWR Water Research Institute, de Nieuwegein, en los Países Bajos, informó acerca de la detección de fragmentos de ARN del Sars-CoV-2 en muestras recogidas en el sistema de alcantarillado de Ámsterdam y de otras cinco localidades. La noticia se propagó rápidamente e incitó a virólogos, ingenieros ambientales y bioquímicos diseminados por todo Brasil a abocarse a la búsqueda de rastros del coronavirus causante del covid-19 en las redes cloacales del país. “El descubrimiento de fragmentos del Sars-Cov-2 eliminados junto con los excrementos humanos llamó la atención de quienes ya monitoreaban otros virus y bacterias en las redes de alcantarillado, explica la biomédica Maria Inês Zanoli Sato, gerente del Departamento de Análisis Ambientales de la Compañía de Saneamiento del Estado de São Paulo (Cetesb). La empresa estatal empezó a buscar el patógeno durante la primera semana de abril del año pasado. Más o menos por la misma época, la Fundación Oswaldo Cruz (Fiocruz) inició un trabajo similar en Niterói, en el Área Metropolitana de Río de Janeiro, y la Universidad Federal de Minas Gerais (UFMG) hizo lo propio en Belo Horizonte y en parte de la vecina localidad de Contagem.
En São Paulo, mucho antes de que se desencadenara la pandemia, la vigilancia ambiental en busca de patógenos circulantes en el sistema cloacal ya formaba parte de la rutina de la Cetesb. Pero el seguimiento se centraba en virus como el de la poliomielitis y bacterias tales como Vibrio cholerae, causante del cólera. Su objetivo es actuar como centinela y advertir a las autoridades sanitarias y de salud pública sobre la presencia y los niveles de concentración de agentes infecciosos en ríos, represas, arroyos, en la red de alcantarillado y en sus estaciones de tratamiento. El monitoreo del coronavirus comenzó por medio de recolecciones semanales en las cinco estaciones principales de tratamiento del Área Metropolitana de São Paulo. “Ni bien arrancamos con el monitoreo, ya detectamos altos índices de Sars-CoV-2 en la red cloacal, incluso cuando los casos oficiales eran extremadamente bajos, lo que apuntaba a una posible subnotificación”, recuerda Sato.
Con el paso del tiempo, la Cetesb extendió el radio de recolección a las regiones más vulnerables del Gran São Paulo, con el objeto de estudiar la concentración del virus en áreas sin recolección y tratamiento de aguas residuales, y posteriormente a otras localidades del litoral y del interior del estado. Un proyecto de la agencia ambiental, a corto plazo, consiste en comparar la concentración del Sars-CoV-2 en las aguas cloacales de dos municipios paulistas cuya población adulta ha sido completamente inmunizada como parte de estudios científicos que apuntan a verificar la eficacia de las vacunas contra el nuevo coronavirus. “Va a ser muy importante seguir el comportamiento del ARN viral en las aguas residuales de Serrana y Botucatu”, comenta la biomédica. “En la primera de esas ciudades, la población fue inmunizada con la vacuna CoronaVac, que utiliza el mismo virus inactivado. En la segunda, la gente fue vacunada con el compuesto inmunizante de AstraZeneca, que emplea otra tecnología, la de vector viral, que utiliza el ADN de un adenovirus de chimpancé que contiene genes de la proteína spike del Sars-CoV-2”.
UFABC y Feevale
En el país se creó la Red de Monitoreo Covid de Aguas Residuales, que realiza un seguimiento de la carga del virus Sars-CoV-2 en diversas áreas metropolitanas, entre ellas, São Paulo (primera y segunda imágenes) y Porto AlegreUFABC y FeevaleBoletines del virus
En Niterói, las mediciones realizadas en la red cloacal detectaron al comienzo de la pandemia una concentración muy alta de ARN del Sars-CoV-2 en el barrio de Boa Esperança, incluso antes de que se confirmaran los primeros pacientes con covid-19 en la región. “Como la Secretaría de Salud Municipal no tenía ninguna notificación de casos en la zona, un equipo de médicos de familia se trasladó hasta esa comunidad para aplicar testeos en la población, aislar a los casos positivos y rastrear sus contactos”, relata Marize Pereira Miagostovich, jefa del Laboratorio de Virología Comparada y Ambiental del Instituto Oswaldo Cruz (IOC/Fiocruz). “Gracias a ese monitoreo, ayudamos a contener la propagación de la pandemia en aquella área”.
Esta ciudad fluminense posee una red cloacal que llega a más del 90 % de su medio millón de habitantes. Ahora, el equipo de la Fiocruz, en colaboración con el gobierno local, recoge y analiza quincenalmente las muestras cloacales sin tratar provenientes de ocho estaciones de tratamiento de aguas residuales del municipio. Los datos de los análisis se publican también quincenalmente en boletines que se encuentran disponibles para el acceso de la población por medio de una aplicación para teléfonos móviles. “Los residentes de Niterói tienen acceso a los resultados de nuestro trabajo junto con los datos más comunes sobre la pandemia en el municipio, tales como la cifra de casos, las internaciones y los fallecimientos”, explica Miagostovich.
La microbióloga Juliana Calábria, del Departamento de Ingeniería Sanitaria y Medioambiental de la UFMG, y otros investigadores decidieron, mediante una iniciativa conjunta con la Agencia Nacional de Aguas y Saneamiento Básico (ANA), aprovechar una colaboración con la Compañía de Saneamiento de Minas Gerais (Copasa) y la estructura disponible en esa universidad para monitorear la presencia del coronavirus en las ciudades de Belo Horizonte y Contagem. El laboratorio de microbiología del agua y alcantarillas estaba equipado para realizar análisis biomoleculares, incluyendo la identificación y cuantificación del ARN viral. Con la ayuda adicional de otros entes estaduales, los trabajos comenzaron en abril del año pasado en 17 puntos de recolección de ambas ciudades de Minas Gerais.
“Al principio, teníamos dudas al respecto de que las aguas residuales contaminadas pudieran ser un medio de transmisión del covid-19. Afortunadamente, tan solo hallamos fragmentos del Sars-CoV-2 en las deyecciones, lo que hace que el coronavirus detectado sea inocuo”, explica Calábria. “Los intentos de cultivar el virus a partir de las muestras cloacales fueron infructuosos y corroboraron la idea de que las alcantarillas no constituyen una amenaza, pero si una herramienta para monitorear la circulación del virus en la comunidad”.
Durante un año, la iniciativa funcionó como un proyecto piloto y se publicaron 34 boletines con los datos sobre la concentración del virus en diversos puntos de la capital de Minas Geais. “Notamos que el incremento de la carga de ARN viral en la red cloacal de Belo Horizonte se produce varios días antes de registrarse un aumento de la cantidad de casos notificados en la ciudad”, dice la microbióloga. “Podemos utilizar este monitoreo como una herramienta de alerta temprana. El mismo equivale a realizar un testeo indirecto y masivo entre las personas”. Tras un año como proyecto piloto, la iniciativa se expandió en abril de 2021 a otras tres regiones del país y este fue el punto de partida de la Red de Monitoreo Covid de Aguas Residuales. Además de Belo Horizonte, hoy en día la red abarca a otras capitales, entre ellas Curitiba, Fortaleza, Recife, Río de Janeiro y el Distrito Federal, en las cuales se trabaja con la misma metodología desarrollada en la capital del estado de Minas Gerais. A nivel nacional, el proyecto es financiado por la ANA, conjuntamente con el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación (MCTI) y el Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq).
En sintonía con los pioneros, otros investigadores se sumaron al equipo nacional de investigación sanitaria. A mediados de mayo de 2020, el Centro Estadual de Vigilancia Sanitaria (Cevs) de Rio Grande do Sul, activó al equipo de la viróloga Caroline Rigotto, de la Universidad Feevale, en Novo Hamburgo, para intensificar la vigilancia epidemiológica del nuevo coronavirus en las vertientes de abastecimiento de agua, cuerpos hídricos altamente impactados por las aguas residuales domiciliarias, estaciones de tratamiento de agua y efluentes de los grandes hospitales del Área Metropolitana de Porto Alegre.
Rubens Chaves / Folhapress
Estación de tratamiento de aguas cloacales en el ABC paulista, una de las cinco en donde la Cetesb realiza un seguimiento de la carga viral del Sars-CoV-2 en el Gran São PauloRubens Chaves / FolhapressCon la rápida comprensión mundial, avalada por la Organización Mundial de la Salud (OMS), de que el virus se degradaba fácilmente en el medio ambiente, incluso al entrar en contacto con el cloro, el monitoreo de las aguas para el consumo se abandonó y el foco se centró exclusivamente en las aguas residuales. Con el paso de los meses, la recolección se expandió a más municipios e involucró a otras instituciones públicas. Rigotto mantiene un contacto frecuente con sus colegas que llevan a cabo una labor similar en otros puntos del país y del exterior. “Formamos parte de una red de laboratorios de monitoreo del Sars-CoV-2 en las redes cloacales que fue creada por la Organización Panamericana de la Salud [Opas]. La organización está diagramando un protocolo que será divulgado a la brevedad, para uniformar la metodología empleada para ese fin en todos los países del continente”, dice Rigotto.
Algunos investigadores tuvieron que modificar el rumbo de sus estudios para brindar una contribución a los esfuerzos de monitoreo de la proliferación del nuevo coronavirus en efluentes. Ese fue el caso de Rodrigo Bueno, coordinador de la carrera de ingeniería ambiental y urbana de la Universidad Federal del ABC (UFABC), en Santo André (São Paulo). “Mi área de interés es el tratamiento de las aguas residuales, pero con el devenir de la pandemia, cambié de enfoque”, comenta Bueno. La UFABC emitió llamados a concurso para investigaciones centradas en la lucha contra el covid-19 y el ingeniero envió un proyecto, junto a otros colegas de las áreas de epidemiología, veterinaria, biología y química, para monitorear el Sars-CoV-2 en las redes de alcantarillado de la región del ABC paulista.
La propuesta fue aprobada, pero surgió una primera dificultad. Como la estructura de laboratorios de la universidad no era la adecuada para identificar al nuevo coronavirus a partir de las muestras ambientales, Bueno tuvo que asociarse con colegas de la Facultad de Medicina del ABC y con otros grupos de investigación para estandarizar la metodología de recolección y concentración de las muestras para la detección del Sars-CoV-2. A partir del mes de julio del año pasado, la recolección de muestras comenzó a realizarse en forma semanal en cinco puntos del ABC paulista. Dos de esos lugares son estaciones de tratamiento de aguas residuales que atienden a grandes urbanizaciones. Los otros tres se encuentran en zonas que reciben las aguas cloacales de algunos cientos de pobladores solamente. Según Bueno, esta diferencia de perfil de los cinco puntos de toma de muestras diversifica los datos y enriquece los resultados.
El ingeniero solicitó financiación al MCTI, al Ministerio de Salud (MS) y al Consejo Nacional de Desarrollo Científico (CNPq) para poner en marcha una versión más robusta del trabajo de monitoreo. El de la UFABC fue uno de los 90 proyectos aprobados entre más de 2.000 que se presentaron para hacer frente a la pandemia. El equipo que coordina el investigador recibió alrededor de un millón de reales que se utilizaron para la compra de ultracongeladores, dispositivos centrifugadores, kits de biología molecular e insumos para mejorar la estructura de los laboratorios de la UFABC. No obstante, aún hacían falta recursos para adquirir los equipos necesarios para realizar los exámenes PCR en tiempo real, que detectan la presencia del virus en las muestras, y para la compra de los kits de detección específicos para el coronavirus. Un nuevo acuerdo de colaboración, ahora con la Fundación Parque Tecnológico Itaipú, en el estado de Paraná, ayudó a superar esas limitaciones. “Como contrapartida a la ayuda económica facilitada por Itaipú, la UFABC pasó a monitorear las aguas residuales de Foz do Iguaçu y de la central hidroeléctrica de Itaipú”, relata Bueno. Actualmente, la UFABC dispone de un laboratorio moderno y completo de biología molecular orientado al área ambiental.
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