Die texanische Abwasserüberwachung hat einen frühen Hinweis auf den Ausbruch der Vogelgrippe entdeckt.
Stellen Sie sich ein Szenario vor, in dem ein potenziell pandemieauslösendes Virus in den überwachten Abwässern auftaucht. Oder stellen Sie sich die Vogelgrippe H5N1 vor, die in den letzten zwei Jahrzehnten bereits Millionen von Tieren und fast 500 der fast 900 infizierten Menschen getötet hat.
Das war die hypothetische Situation, über die man an einem Montag nachdachte. Mitte der Woche schlug Hansons Kollege, Dr. Michael Tisza, ein Virologe und Mikrobiologe vom Baylor College of Medicine in Houston, bereits Alarm.
Diesmal handelte es sich nicht nur um eine Übung.
"Mike rief mich an und sagte: 'Ich glaube, ich habe es gefunden'", sagte Hanson, ein Epidemiologe der UTHealth Houston, der Big Data und Genomik zur Untersuchung von Infektionskrankheiten einsetzt.
Dies geschah am 7. März, etwa drei Wochen bevor das US-Landwirtschaftsministerium bekannt gab, dass H5N1 zum ersten Mal Milchkühe in Texas infiziert hatte.
Ein neuartiger Ansatz zur Überwachung von Abwässern
In den vergangenen zwei Jahren wandte das Texas Epidemic Public Health Institute (TEPHI) eine andere Methode zur Abwasserüberwachung an. Statt sich auf bestimmte Viren zu konzentrieren, setzten die texanischen Forscher fortschrittliche Techniken und Computer ein, um das umfangreiche genetische Material in ihren Abwasserproben zu durchforsten. Mit dieser Methode können sie sowohl bekannte als auch unerwartete Viren aufspüren.
Dr. Anthony Maresso, ein Molekularvirologe und Mikrobiologe vom Baylor College of Medicine, hat sich dieses System ausgedacht. Er erklärte: "Wir können jedes bekannte Virus in der Probe erfassen, und dann wird das Computerteam die Daten umfassend analysieren und mehrere Viren aufspüren - das ist der Vorteil dessen, was wir im Gegensatz zu anderen Orten tun."
Drei weitere Organisationen untersuchten ebenfalls die Möglichkeit von H5N1 im Abwasser.
Das WastewaterSCAN-Netzwerk, das von Forschern der Universitäten Stanford und Emory sowie von Verily geleitet wird, hat kürzlich eine Preprint-Studie veröffentlicht, in der das H5N1-Virus im Abwasser durch die Suche nach einem bestimmten Teil des Virus identifiziert wird.
Zusätzlich zu dieser ersten Entdeckung hat das Team seither drei weitere Abwassersysteme analysiert: eines in der Nähe eines bekannten H5N1-Rinderausbruchs in North Carolina, eines in einer kalifornischen Stadt, in der eine ungewöhnliche Welle von Influenza-A-Fällen beim Menschen auftrat, und eines in einer hawaiianischen Stadt ohne milchverarbeitende Betriebe oder gemeldete Fälle von hochpathogener Vogelgrippe. In allen drei Fällen lieferte der Test genaue Ergebnisse. WastewaterSCAN plant, diesen Test in alle 190 von ihm überwachten Abwasseranlagen einzubauen.
Die CDC hat ebenfalls ein Dashboard eingeführt, das Orte anzeigt, an denen Influenza-A-Viren in ungewöhnlich hoher Zahl nachgewiesen wurden.
Da es sich bei H5N1 um einen A-Stamm des Influenzavirus handelt, wie auch bei bestimmten Arten der saisonalen Grippe, ist der Nachweis von A-Stämmen jetzt in der Nebensaison ein wirksamer Indikator für H5N1. Allerdings wird diese Methode weniger hilfreich sein, wenn die Influenza A im Winter wieder ansteigt.
Das System von TEPHI könnte dagegen als erster Hinweis auf neue Viren dienen - das schwer zu fassende Ziel der Pandemieprävention. Seit Beginn der Überwachung im Jahr 2022 hat das Team über 400 Viren in texanischen Abwässern identifiziert.
Einblicke aus Toilettenspülungen
Im Gegensatz zur Entnahme von Proben aus Körperflüssigkeiten erfolgt die Überwachung des Abwassers passiv, d. h. ohne Einwilligung und ohne dass eine Person eine Klinik oder Notaufnahme aufsuchen muss. Die Daten werden immer dann erfasst, wenn jemand eine Toilette spült oder wenn landwirtschaftliche Abfälle behandelt werden, z. B. bei der Entsorgung von ungenutzter Milch.
Der größte Nachteil der Abwasserüberwachung besteht darin, dass die Quelle des Erregers nicht genau bestimmt werden kann.
Seit dem 4. März - dem Tag, an dem das TEPHI-Team den H5N1-Erreger erstmals entdeckte - wurde er in neun texanischen Städten und in 19 der 23 von ihnen überwachten Standorte nachgewiesen. Die untersuchten Städte wurden in ihrer Studie nicht genannt, aber die örtlichen Gesundheitsbehörden und die CDC wurden über ihre Ergebnisse informiert.
Ihre Studie wurde vor kurzem als Vorabdruck veröffentlicht, wobei die Überprüfung durch externe Experten noch aussteht.
Weitreichendes Geheimnis hinter der Quelle
"Wir wissen nicht wirklich, woher es kommt", sagte Dr. Eric Boerwinkle, der Dekan der UTHouston School of Public Health und TEPHI-Direktor.
"Wir haben alle unsere eigenen Theorien", sagte er und fügte hinzu, dass Texas an zwei wichtigen Flugrouten für Zugvögel liegt und eine große Agrarindustrie mit Hühnern und Kühen besitzt.
Dennoch hat H5N1 seit 2022, als TEPHI mit der Überwachung des Abwassers begann, sowohl wilde als auch kommerziell gezüchtete Vogelschwärme in den USA heimgesucht, und die Gruppe hat in ihren Proben bisher keine Spuren des Virus gefunden.
"Offensichtlich ist jetzt etwas anders", sagte Tisza, "es infiziert nämlich häufig Milchkühe."
Ein einziger Fall von H5N1 wurde im Zusammenhang mit dem Ausbruch bei Rindern bestätigt. Die Person, ein Landarbeiter mit engem Kontakt zu infizierten Rindern, hatte eine deutliche Augenentzündung (Konjunktivitis), aber keine Atembeschwerden oder Verstopfung. Die Person wurde von Medizinern mit antiviralen Medikamenten behandelt und hat sich seitdem vollständig erholt.
Beamte der Centers for Disease Control and Prevention (CDC) erklären, dass das Gesamtrisiko für die Allgemeinheit weiterhin minimal ist. Dennoch verfolgen sie die Situation weiterhin mit großer Vorsicht.
Die US-amerikanische Lebensmittel- und Arzneimittelbehörde (FDA) hat eine umfassendere Überprüfung von 297 Milchproben aus Lebensmittelgeschäften im ganzen Land vorgenommen. Die am Montag veröffentlichten Ergebnisse zeigen, dass in 15 der 38 Bundesstaaten, in denen diese Produkte hergestellt wurden, Fragmente des Vogelgrippevirus H5N1 vorhanden waren. Es wurde bekannt, dass fast jede fünfte Probe Spuren des Virus aufwies, was darauf hindeutet, dass das Problem möglicherweise weiter verbreitet ist als bisher angenommen.
Dr. Maresso von der texanischen Umweltschutz- und Gesundheitsbehörde (TEPHI) äußerte sich skeptisch und merkte an, dass dies möglicherweise nichts mit der tatsächlichen Verbreitung des Virus zu tun habe. Dennoch merkte er an, dass es keinen signifikanten Anstieg der Grippefälle in Krankenhäusern gegeben habe, was auf schwere Infektionen hindeuten könnte.
"Wenn es sich nur um ein oder zwei Standorte handeln würde und wir einige Molkereien oder andere Verarbeitungsbetriebe in der Nähe hätten, könnte das die Sache erklären", sagte Maresso. "Aber wir haben das Signal im Grunde an all diesen Punkten entdeckt, sogar in großen Städten, die nicht in der Nähe von Milchviehbetrieben liegen."
Was die derzeitige Situation in Texas und die künftige Entwicklung betrifft, so äußerte sich Dr. Tisza nicht verbindlich. Anfangs, so sagte er, gab es in einigen Städten, die die Gruppe überwachte, ein H5N1-Signal, das so stark war wie das während der Grippesaison. Im Allgemeinen habe das Signal jedoch nur etwa 25 % dieser Stärke betragen, bemerkte er.
"Es befindet sich im Moment auf einer Art Plateau", erklärte Tisza. "Es nimmt nicht zu und es verschwindet auch nicht. Das ist an und für sich schon interessant. Tisza erwähnte, dass sie ein Update geben würden, wenn es einen erheblichen Anstieg gäbe.
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Quelle: edition.cnn.com
