Ακριβείς αναλύσεις λυμάτων αποτυπώνουν την επιδημιολογική εικόνα της Θεσσαλονίκης σε σχεδόν πραγματικό χρόνο λαμβάνοντας υπόψη όλους τους φορείς του ιού -νοσούντες και ασυμπτωματικούς

Στη Θεσσαλονίκη πριν τις 5 Οκτωβρίου τα λύματα της πόλης ήταν περίπου …covid-free καθώς για την ακρίβεια, με βάση τα διεθνή πρότυπα, ο κορονοϊός ήταν οριακά ανιχνεύσιμος στα υγρά απόβλητα στην είσοδο της Εγκατάστασης Επεξεργασίας Λυμάτων Θεσσαλονίκης στην έρευνα που διεξάγουν οι επιστήμονες του ΑΠΘ από τον περασμένο Μάρτιο.

Λίγες μέρες μετά, η συγκέντρωση του ιού παραμένει και πάλι χαμηλά, αυτή τη φορά λίγο πάνω από το όριο ανίχνευσης, σε συμφωνία με την ήπια, αλλά σταδιακά επιδεινούμενη εικόνα των κρουσμάτων στην πόλη. Για να μπορούν να παρακολουθούν την εξέλιξη του ιικού φορτίου στα λύματα ακόμη και σε τέτοιες χαμηλές τιμές συγκέντρωσης οι επιστήμονες του ΑΠΘ προσπαθούν τώρα να μειώσουν το κατώτατο όριο ανίχνευσης 10 φορές κάτω από αυτό το οποίο λαμβάνεται υπόψη διεθνώς.

Ακριβείς αναλύσεις λυμάτων αποτυπώνουν την επιδημιολογική εικόνα της Θεσσαλονίκης σε σχεδόν πραγματικό χρόνο λαμβάνοντας υπόψη όλους τους φορείς του ιού -νοσούντες και ασυμπτωματικούς. Αυτή η γνώση επιτρέπει την παρακολούθηση της εξέλιξης εστιών υπερμετάδοσης και ως εκ τούτου αποτελεί ένα ιδιαίτερα χρήσιμο εργαλείο στον σχεδιασμό της Πολιτείας για τη διαχείριση της υγειονομικής κρίσης, ενώ βοηθά τους κατοίκους της πόλης να αισθάνονται περισσότερο ασφαλείς πως οι αναγκαίες παρεμβάσεις και μέτρα πρόληψης μπορούν να δρομολογηθούν έγκαιρα.

Μία σημαντική διεθνής αναγνώριση για την πρωτοπορία της έρευνας που πραγματοποιεί διεπιστημονική ομάδα ερευνητών του ΑΠΘ σε συνεργασία με την ΕΥΑΘ, ήλθε να αναδείξει την Θεσσαλονίκη σε σημείο παγκόσμιας αναφοράς για την ανίχνευση του κορονοϊού SARS-CoV-2 στα αστικά λύματα.

Η μεθοδολογία αποτίμησης του κορονοϊού στα αστικά απόβλητα, που ανέπτυξε η ομάδα του ΑΠΘ, εξορθολογίζοντας τις μετρήσεις συγκέντρωσης του γονιδιώματος του ιού με βάση 24 περιβαλλοντικούς παράγοντες που δύνανται να αλλοιώσουν τα αποτελέσματα των μετρήσεων, έχει γίνει δεκτή για δημοσίευση στο «Science of the Total Environment», έγκριτο διεθνές ακαδημαϊκό περιοδικό υψηλής απήχησης για την περιβαλλοντική επιστήμη, που εκδίδει ο οίκος Elsevier.

«Η Θεσσαλονίκη ως παγκόσμιο case study»

«Φυσικοχημικό μοντέλο για τον εξορθολογισμό της συγκέντρωσης του SARS-CoV-2 στα λύματα. Μελέτη περίπτωσης: Η πόλη της Θεσσαλονίκης στην Ελλάδα». Τον τίτλο αυτό φέρει η δημοσίευση που υπογράφουν 16 ερευνητές των Τμημάτων Ιατρικής, Χημείας, Φαρμακευτικής, Κτηνιατρικής, Βιολογίας, Πολιτικών Μηχανικών, Μηχανικών Χωροταξίας και Ανάπτυξης του ΑΠΘ, τεκμηριώνοντας στη συνέχεια γιατί η Θεσσαλονίκη αποτέλεσε πόλη- υπόδειγμα για την εφαρμογή του μοντέλου.

Η ανίχνευση του SARS-CoV-2 στα λύματα έχει χρησιμοποιηθεί από πολλούς ερευνητές ως εναλλακτικός δείκτης έγκαιρης προειδοποίησης για τη διασπορά του ιού στην κοινότητα. Χιλιάδες επιστήμονες σε όλον τον κόσμο προσπαθούν να αναπτύξουν αξιόπιστα υπολογιστικά μοντέλα, δημοσιεύοντας τα αποτελέσματα των ερευνών τους. Ελάχιστες από τις σχετικές δημοσιεύσεις αναφέρουν το όνομα πόλης στον τίτλο τους.

Την ίδια στιγμή στην ομάδα του ΑΠΘ στέλνονται για εξορθολογισμό μετρήσεις από εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων από άλλες πόλεις του εξωτερικού -από το Παρίσι και το Άμστερνταμ έως και από την άλλη πλευρά του Ατλαντικού στη Βοστόνη- με τους υπεύθυνους φορείς να ζητούν την τεχνογνωσία του ΑΠΘ για να έχουν αξιόπιστη επιδημιολογική εικόνα των περιοχών τους.

«Εθνική υποδομή για όλες τις λοιμώξεις»

Στην παρούσα φάση της πανδημίας το ερώτημα που απασχολεί ειδικούς και μη για τη Θεσσαλονίκη είναι πώς ανακόπηκε η «επέλαση» του ιού, που στα τέλη του Αυγούστου είχε σημάνει κατάσταση συναγερμού στην πόλη, η οποία θεωρείτο τότε επίκεντρο της πανδημίας.

Ο πρύτανης του ΑΠΘ, καθ. Νίκος Παπαϊωάννου, ο οποίος συντονίζει την έρευνα της διεπιστημονικής ομάδας, εξηγεί πως η διαχείριση της πανδημίας στη Θεσσαλονίκη υπογραμμίζει την αξία της πρόληψης, τόσο σε ατομικό επίπεδο, όσο και σε επίπεδο οργανωμένης Πολιτείας. «Η γνώση είναι το πιο ισχυρό όπλο με το οποίο η παγκόσμια κοινότητα καταπολεμά σήμερα την πανδημία. Δεν είναι πια ένας αόρατος εχθρός ο ιός, διαθέτουμε τα γνωστικά εργαλεία, για να οχυρωθούμε σε πολλά επίπεδα. Κάθε πολίτης γνωρίζει τα μέτρα που πρέπει να τηρήσει για να προστατεύσει τον εαυτό του και το κοινωνικό σύνολο. Και η Πολιτεία μπορεί να σχεδιάζει τα μέτρα αυτά έγκαιρα, στοχευμένα και αποτελεσματικά, εφόσον ανά πάσα στιγμή έχει στη διάθεσή της την ακριβή επιδημιολογική εικόνα μια περιοχής, από αξιόπιστες πηγές», δηλώνει στο ΑΠΕ-ΜΠΕ, διευκρινίζοντας, πως τόσο η κοινωνία όσο και η Πολιτεία αξιοποίησαν τη γνώση που παρήγαγε η έρευνα του ΑΠΘ για την παρακολούθηση της διασποράς του ιού, «αναδείχθηκε η Θεσσαλονίκη και ως ένα casestudy κοινωνικής ευσυνειδησίας και αποτελεσματικής συνεργασίας των δημόσιων λειτουργών και συναρμόδιων φορέων».

Πρόταση για Εθνικό Κέντρο Αναφοράς Επιδημιολογίας Λυμάτων ως Παρατηρητήριο Δημόσιας Υγείας για τις επιδημίες

Τα αποτελέσματα αυτά, όπως και το διεθνές ενδιαφέρον για την αξιοποίηση της μεθοδολογίας του ΑΠΘ, οδήγησαν σε μία ολοκληρωμένη πρόταση ίδρυσης Εθνικού Κέντρου Αναφοράς Επιδημιολογίας Λυμάτων, ως Παρατηρητήριο Δημόσιας Υγείας για τις επιδημίες, ώστε οργανωμένα και σε όλη τη χώρα να παρακολουθείται συστηματικά και με συνεργασία όλων των συναρμόδιων φορέων η πορεία, όχι μόνο της πανδημίας του κορονοϊού, αλλά και άλλων λοιμώξεων και επιδημιών, όπως και άλλα στοιχεία υγειονομικού ή κοινωνικού ενδιαφέροντος.

«Το Αριστοτέλειο ως το μεγαλύτερο πανεπιστήμιο της χώρας διαθέτει σχολές που καλύπτουν όλα τα γνωστικά πεδία και ειδικότητες που απαιτεί η λειτουργία μίας τέτοιας εθνικής υποδομής, η οποία αποδεικνύεται πως έχει τεράστια αξία για τη δημόσια υγεία. Μία πλήρης ομάδα διεθνώς καταξιωμένων επιστημόνων μας όλων των ειδικοτήτων -από ιατρούς λοιμωξιολόγους, βιολόγους, μέχρι χημικούς, περιβαλλοντολόγους, μηχανικούς- είναι σήμερα σε θέση να συντονίσει την προσπάθεια αυτή, η οποία προφανώς θα πρέπει να έχει χαρακτήρα εθνικό, να ενώσει όλο το ερευνητικό δυναμικό της χώρας και τους φορείς που μπορούν να συνδράμουν στην κοινή προσπάθεια, ώστε σύντομα να μπορούμε να είμαστε ως χώρα πάντα ένα βήμα μπροστά στον σχεδιασμό της αντιμετώπισης υγειονομικών κρίσεων», επισήμανε ο κ. Παπαϊωάννου.

«Ξεκαθαρίζοντας τα λύματα»

Τι κάνουν όμως οι ερευνητές στα Εργαστήρια του ΑΠΘ και τι καθιστά τη μεθοδολογία τους πρωτοπόρα και περιζήτητη διεθνώς; Τι σημαίνει σε απλά ελληνικά ο εξορθολογισμός των μετρήσεων με βάση 24 περιβαλλοντικούς παράγοντες;

Όπως αναφέρεται στη διεθνή δημοσίευση της ομάδας του ΑΠΘ, ένας παράγοντας που δύναται να αλλοιώσει σοβαρά το αποτέλεσμα της ποσοτικής μέτρησης της συγκέντρωσης του γονιδιώματος του ιού SARS-CoV-2 στα υγρά απόβλητα είναι η προσρόφηση -προσκόλληση δομικών μερών- του ιού σε αιωρούμενα στα λύματα πορώδη στερεά σωματίδια.

Έτσι, για να προκύψει αξιόπιστο αποτέλεσμα της συγκέντρωσης χρειάζεται προσεκτική αναγωγή των μετρήσεων παίρνοντας υπόψη τα ισχυρά φαινόμενα προσρόφησης στα λύματα. Για τον σκοπό αυτό απαιτείται πολύπλοκο φυσικοχημικό υπολογιστικό μοντέλο, το οποίο δεν παίρνει υπόψη μόνο την ποσότητα των αιωρούμενων στερεών σωματιδίων στα λύματα, αλλά συνεκτιμά την επίδραση πολλών σημαντικών παραγόντων, όπως είναι το οξειδωτικό δυναμικό των λυμάτων, το οποίο καθορίζουν οι διαλυμένες ή διασπαρμένες χημικές ουσίες στα λύματα, που επηρεάζουν την ικανότητα προσρόφησης του ιού.

«Σημαντικό μέρος της καινοτομίας στο μαθηματικό μοντέλο που αναπτύχθηκε αποτελεί ο εντοπισμός εκείνων των χαρακτηριστικών περιβαλλοντικών παραμέτρων, που αφενός αποτυπώνουν την μακροσκοπική μεταβλητότητα της σύνθεσης των λυμάτων και αφετέρου έχουν την μεγαλύτερη επίδραση σε ό,τι αφορά την προσρόφηση του ιού στα αιωρούμενα στερεά σωματίδια με έμφαση στην επίδραση των διαλυμένων χημικών ουσιών και του είδους των οργανικών ενώσεων», δηλώνει στο ΑΠΕ-ΜΠΕ εκ των συγγραφέων της δημοσίευσης η Δρ Μαρία Πεταλά, από το τμήμα Πολιτικών Μηχανικών ΑΠΘ η οποία έχει ως γνωστικό αντικείμενο την περιβαλλοντική τεχνολογία και ειδικότερα τον έλεγχο ποιότητας και επεξεργασία νερού και αποβλήτων.

«Αναπτύξαμε ένα μαθηματικό μοντέλο -σε διάφορους βαθμούς χωρικής πολυπλοκότητας- που εξορθολογίζει τις ποσοτικές μετρήσεις της συνολικής διασποράς του ιού στα λύματα, με βάση παράλληλες μετρήσεις περιβαλλοντικών παραμέτρων. Χωρίς αυτόν τον εξορθολογισμό οι μετρήσεις είναι εσφαλμένες», εξηγεί ο καθηγητής του Τμήματος Χημείας, Θοδωρής Καραπάντσιος, προσθέτοντας πως «για πρώτη φορά δημοσιεύεται στη διεθνή βιβλιογραφία τέτοιο ρεαλιστικό φυσικοχημικό μοντέλο- και όχι απλά στατιστική περιγραφή των παραμέτρων- που να εξορθολογίζει τις μετρήσεις συγκέντρωσης του ιού», ενώ «από τις διαφορετικές ιδιότητες των συγγραφέων του άρθρου μας μπορεί κανείς να καταλάβει πόσο σημαντικό είναι σε ένα τέτοιο πολύπλοκο θέμα να συνεργάζονται πολλές επιστημονικές ειδικότητες».