Ποια είναι η διαδικασία που ακολουθείται για τις μετρήσεις της παρουσίας του κορoνοϊού μέσα στα λύματα
Από την Ψυττάλεια στα εργαστήρια της Πανεπιστημιούπολης, μία ομάδα ερευνητών από το Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας του Πανεπιστημίου Αθηνών με επικεφαλής τον καθηγητή Αναλυτικής Χημείας του ΕΚΠΑ, Νίκο Θωμαΐδη, εδώ και περίπου 9 μήνες προσπαθεί να βάλει το δικό της λιθαράκι στην έγκαιρη διάγνωση του κορονοϊού πραγματοποιώντας μετρήσεις στα αστικά λύματα της πρωτεύουσας και καταγράφοντας την παρουσία και την τάση του Sars – Cov2 στην Αττική. Το Αθηναϊκό-Μακεδονικό Πρακτορείο Ειδήσεων παρακολούθησε και παρουσιάζει την διαδικασία που ακολουθούν οι ερευνητές για να εντοπίσουν και να αποτυπώσουν την πορεία της διασποράς της νόσου στο λεκανοπέδιο της Αττικής, σε μια διαδρομή από την Ψυτάλλεια στα εργαστήρια της Πανεπιστημιούπολης.
Η διαδικασία
Κάθε πρωί λίγο μετά τις 8 ο Απόστολος Καραγιαννίδης, μεταπτυχιακός φοιτητής στο πρόγραμμα «Αναλυτική Χημεία- Διασφάλιση ποιότητας» του τμήματος Χημείας του ΕΚΠΑ φτάνει στον Ακροκέραμο Κερατσινίου περιμένοντας να περάσει απέναντι στο νησί της Ψυττάλειας για να λάβει το δείγμα με το λύμα από τα απόβλητα της Αττικής. Κρατώντας στο χέρι του ένα μαύρο ισοθερμικό κουτί μεταφοράς ο Απόστολος Καραγιαννίδης επιβιβάζεται στην λάντζα και σε περίπου 10 λεπτά βρίσκεται στο νησί όπου τον περιμένουν εργαζόμενοι της Κοινοπραξίας του ΚΕΛΨ για να πάνε στον αυτόματο δειγματολήπτη και να γεμίσουν τα μπουκάλια τους με το δείγμα από τα λύματα που φτάνουν στην Ψυττάλεια μέσω δύο υποθαλάσσιων αγωγών. Με ένα χωνί η Πόλυ, εργαζόμενη της Κοινοπραξίας γεμίζει τα δύο μπουκάλια και δίνει ένα του 1,5 λίτρου στον κ. Καραγιαννίδη. Εκείνος το τοποθετεί στο κουτί ώστε να το μεταφέρει στο εργαστήριο της Πανεπιστημιούπολης.
Ο κ. Καραγιαννίδης από τον Σεπτέμβριο του 2020, έχει αναλάβει την καθημερινή διακομιδή του δείγματος από το ΚΕΛΨ της Ψυττάλειας στο εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας. «Στην αρχή τα κρούσματα ήταν χαμηλότερα, ήταν καλύτερη η κατάσταση οπότε τις δειγματοληψίες μας τις είχαμε ορίσει σαν μέρα παρά μέρα. Πολύ γρήγορα ξεκινήσαμε να παίρνουμε κάθε μέρα δείγμα, καθώς θέλαμε να έχουμε μια πιο ολοκληρωμένη απεικόνιση των δεδομένων. Θέλαμε να είμαστε μπροστά από τον κορονοϊό», λέει στο ΑΠΕ-ΜΠΕ ο κ. Καραγιαννίδης.
Στην προσπάθεια αυτή συμβάλλει και η ΕΥΔΑΠ καθώς έχει ζητηθεί και η δική της συνδρομή για την ανίχνευση του κορονοϊού στα λύματα της Αθήνας. «Με το ΕΚΠΑ έχουμε συνεργαστεί από τις εποχές των μνημονίων, δίναμε δύο φορές τον χρόνο δείγματα από τα λύματα και το ΕΚΠΑ έκανε έρευνες για την ύπαρξη ψυχοφαρμάκων και ναρκωτικών ουσιών στα λύματα της Αθήνας. Σήμερα έχει ζητηθεί η συνδρομή της ΕΥΔΑΠ για την ανίχνευση του κορονοϊού στα λύματα της Αθήνας. Παίρνουν δείγματα από την είσοδο της Ψυττάλειας, παράλληλα με τα δικά μας τα οποία δίνονται στο εργαστήριο για περαιτέρω αναλύσεις», αναφέρει ο προϊστάμενος του Κέντρου Επεξεργασίας Λυμάτων Ψυττάλειας, Ηρακλής Καραγιάννης.
Φτάνοντας στο εργαστήριο της Αναλυτικής Χημείας ο κ. Καραγιαννίδης παραδίδει το δείγμα στην υπόλοιπη ομάδα και συνήθως στην υπεύθυνη του εργαστηριακού κομματιού και υποψήφια διδάκτωρ, Κατερίνα Γαλάνη. Η ομάδα του εργαστηρίου μπορεί να περάσει μια μέρα πάνω από 10 ώρες στον χώρο ώστε να αναλύσει και να καταγράψει τα δεδομένα και τις μετρήσεις από τα λύματα προχωρώντας ουσιαστικά την έρευνά τους και έχοντας μετά από κάποιες ώρες τη συγκέντρωση του ιού στο λύμα και στη συνέχεια τα κρούσματα κατά προσέγγιση.
Το πρόγραμμα της επιδημιολογίας λυμάτων έχει ξεκινήσει στο εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας συστηματικά από το 2010 έως σήμερα. Στην πρώτη φάση της κρίσης παρακολουθούσε όλα τα φάρμακα και τις ψυχοδραστικές ουσίες καθώς και μια σειρά από χημικές ενώσεις που εντοπίζονται καθημερινά στα λύματα ωστόσο εξειδικεύθηκε το 2020 πέρα από τις χημικές ουσίες και στην παρακολούθηση του ιού SARS-COV2 για την έγκαιρη προειδοποίηση των αρχών για τη διασπορά της νόσου στο λεκανοπέδιο της Αττικής. Για τον καθηγητή Αναλυτικής Χημείας του Πανεπιστημίου Αθηνών, Νίκο Θωμαΐδη η παρακολούθηση του ιού Sars-Cov2 από τα λύματα αποτελεί «ένα ακόμα εργαλείο που χρησιμοποιεί η επιτροπή των εμπειρογνωμόνων λοιμωξιολόγων για να δει τη διασπορά της νόσου στην κοινότητα , και συγκεκριμένα εδώ στο λεκανοπέδιο της Αττικής». Ο κ. Θωμαϊδης και η ομάδα του στέλνουν τις μετρήσεις στην επιτροπή και αυτές συζητιούνται μαζί με όλες τις υπόλοιπες επιδημιολογικές παραμέτρους. Ουσιαστικά, όπως εξηγεί , αποτελεί ένα εργαλείο έγκαιρης προειδοποίησης για τη διασπορά της νόσου στην κοινότητα.
«Έχει αποδειχθεί μάλιστα παγκόσμια ότι αυτό το εργαλείο, η ανάλυση δηλαδή του ιικού φορτίου στα λύματα είναι ένα πολύ χρήσιμο συμπληρωματικό εργαλείο στα τεστ που γίνονται στον πληθυσμό αλλά και στις άλλες επιδημιολογικές παραμέτρους διότι μπορεί να δώσει πολύ νωρίς, 7-10 μέρες λέει πλέον η βιβλιογραφία πιο νωρίς, προειδοποίηση για το πού πάει η διασπορά της νόσου. Επίσης, είναι απαραίτητο εργαλείο εκεί όπου δεν γίνονται τεστ, δηλαδή εκεί που δεν μπορούμε να πάμε να κάνουμε κλινικά δείγματα πρέπει να μετράμε τα λύματα. Επιπλέον, ένας άλλος λόγος που χρησιμοποιείται αυτή η μεθοδολογία παγκοσμίως είναι για να μπορέσουμε να πιστοποιήσουμε ότι μια περιοχή είναι καθαρή, ασφαλής, δηλαδή αν δεν υπάρχει ιικό φορτίο στα λύματα τότε μπορεί με ασφάλεια η οποιαδήποτε κυβέρνηση να πει ότι η τάδε περιοχή είναι ελεύθερη αυτής της νόσου», αναφέρει χαρακτηριστικά στο ΑΠΕ-ΜΠΕ ο κ. Θωμαϊδης.
Στάδια της μέτρησης
Μια ολόκληρη ομάδα αποτελούμενη από προπτυχιακούς φοιτητές του τμήματος Χημείας του ΕΚΠΑ μέχρι και μετα-διδάκτορες ασχολείται με το ζήτημα που έχει κατακλύσει τις ζωές όλων εδώ και περισσότερο από 9 μήνες.
Σύντομα η διαδικασία μετά την παραλαβή των δειγμάτων των λυμάτων περιγράφεται στα εξής στάδια:
Προσυγκέντρωση (Concentration)
Απομόνωση (Extraction)
Ανίχνευση (Detection)
Παρόλα αυτά η διαδικασία δεν είναι τόσο απλή και σύντομη όπως φαίνεται. Όπως εξηγούν στο ΑΠΕ-ΜΠΕ η Κατερίνα Κοντού (μεταπτυχιακή φοιτήτρια) και ο Μάριος Κωστάκης (μεταδιδάκτορας και ακαδημαϊκός υπότροφος του τμήματος Αναλυτικής Χημείας) είναι μια αρκετά ενδιαφέρουσα διαδικασία αλλά ταυτόχρονα και χρονοβόρα.
Από την στιγμή που παραλαμβάνουν το δείγμα, αυτό μεταφέρεται σε δύο φυγοκεντρικούς σωλήνες των 50 ml για να ξεκινήσει το πρώτο στάδιο που αφορά το στάδιο της προσυγκέντρωσης του δείγματος. Οι ερευνητές τοποθετούν τους φυγοκεντρικούς σωλήνες μέσα σε μια συσκευή που λέγεται ψυχόμενη φυγόκεντρος, η οποία έχει ρυθμιστεί στους 4°C για να απομακρυνθούν τα σωματίδια μεγάλου μεγέθους και τα βακτήρια. Το επόμενο στάδιο αφορά την απομόνωση του ιικού φορτίου. Όπως αναφέρει η κ. Κοντού, αφού παραλάβουν το αποτέλεσμα της πρώτης φυγοκέντρησης το οποίο εμπεριέχει μόνο το υγρό στοιχείο που είναι το υπερκείμενο το αποχύνουν μέσα σε έναν καινούριο φυγοκεντρικό σωλήνα ο οποίος περιέχει τα αντιδραστήρια για την απομόνωση του ιικού φορτίου που περιλαμβάνει και τον ιό Covid-19. Στη συνέχεια τοποθετούν το υπερκείμενο υγρό μέσα στον καινούριο φυγοκεντρικό σωλήνα που περιέχει τα αντιδραστήριά τους και ξεκινάει η ανακίνηση έτσι ώστε να διαλυθούν όλα τα αντιδραστήρια. Αφού ολοκληρωθεί η ανακίνηση και το διάλυμά τους έχει γίνει ομοιογενές ξανατοποθετούν τους φυγοκεντρικούς σωλήνες στην ψυχόμενη φυγόκεντρο για τουλάχιστον δύο ώρες έτσι ώστε να έχει τελειώσει οριστικά το πρώτο στάδιο και να γίνει η παραλαβή του ιικού φορτίου.
Στη συνέχεια γίνεται η λύση του δείγματος και έπειτα ο καθαρισμός και η απομόνωση του γενετικού υλικού του κορονοϊού. Επομένως το δείγμα παραλαμβάνεται και περνά από μια διαδικασία από καθαρισμούς έτσι ώστε να παραλάβουν μόνο το γενετικό υλικό της Covid-19. Αμέσως μετά θα ακολουθήσει η προσθήκη αντιδραστηρίων για τον προσδιορισμό του ιικού φορτίου του ιού. Η προσθήκη των αντιδραστηρίων γίνεται σε έναν ειδικό χώρο που λέγεται hood για να αποφευχθούν οι επιμολύνσεις. Μόλις προστεθούν τα αντιδραστήρια πηγαίνουν στην PCR, που όπως εξηγεί ο κ. Κωστάκης, πρόκειται για την μέτρηση για την ταυτοποίηση του ιού, για την ανίχνευση του ιού. «Εδώ πέρα που έχουμε βάλει τα αντιδραστήρια θα δούμε τον ιό να εμφανίζεται σαν μια καμπύλη στον υπολογιστή μετά και από κει ανάλογα σε ποιο κύκλο βγαίνει θα καταλάβουμε και σε τι συγκέντρωση είναι ο ιός», αναφέρει. Ο κ. Κωστάκης στέκεται μπροστά από την PCR την ανοίγει και βάζει μέσα τα δοχεία που έχουν μπει όλα τα αντιδραστήρια. Αφού έχουν τοποθετηθεί όλα τα δείγματα ξανακλείνει το όργανο και ξεκινάει να τρέχει το πρόγραμμα που θα δώσει το τελικό σήμα για το πόσο είναι το γενετικό υλικό του ιού στο λύμα. Αφού ολοκληρωθεί η μέτρηση και έχουν περάσει δύο ώρες περίπου στη συνέχεια τα αποτελέσματα βγαίνουν στον υπολογιστή. «Εκεί, παρατηρούμε τις καμπύλες που μας ορίζουν σε πόσο μεγάλη ποσότητα βρίσκεται ο ιός στο κάθε δείγμα, από εκεί τα επεξεργαζόμαστε έτσι ώστε να βγάλουμε την συγκέντρωση του ιού στο λύμα και στη συνέχεια τα κρούσματα κατά προσέγγιση. Επεξεργαζόμαστε τα αποτελέσματα αυτά για να βγάλουμε τον τελικό αριθμό των κρουσμάτων με βάση τα μοντέλα που έχουμε αναπτύξει», λέει στο ΑΠΕ-ΜΠΕ ο κ. Κωστάκης.
Για την Κατερίνα Γαλάνη που είναι υπεύθυνη στο εργαστηριακό μέρος της έρευνας «όλο αυτό είναι κάτι πρωτόγνωρο για όλους. Παρότι είναι μια κατάσταση κρίσης, είναι δημιουργική καθώς κλήθηκα να αναπτύξω ένα πρωτόκολλο νιώθοντας όμως μέσα μου το αίσθημα της κοινωνικής προσφοράς. Είναι σίγουρα μία κατάσταση δύσκολη, επίπονη και κουραστική, ωστόσο στο τέλος της ημέρας οι θετικές απολαβές είναι πολύ μεγάλες γιατί από την μία εξελίσσεσαι στην επιστήμη σου παράλληλα όμως συνδράμεις στην κοινωνία».
Τι συμβαίνει τώρα στην Αττική
Σύμφωνα με τον κ. Θωμαϊδη στο λεκανοπέδιο της Αττικής παρατηρείται μια τάση σταθεροποίησης του ιικού φορτίου τις τελευταίες δύο εβδομάδες.
«Δεν μπορούμε να είμαστε ήσυχοι ότι έχει σταματήσει η διασπορά διότι παρατηρούμε και ανιχνεύουμε συνεχώς ιικό φορτίο, ωστόσο είναι σαφώς μικρότερο το ιικό φορτίο από την κορυφή του δεύτερου κύματος που ήταν μεταξύ 30 Οκτωβρίου και 5 Νοεμβρίου», τονίζει. Σύμφωνα με τον ίδιο κατά τη διάρκεια του πικ του δεύτερου κύματος η πρόβλεψη που γινόταν μέσα από το μοντέλο υπολογισμού απ’ αυτή τη μεθοδολογία εκτιμούσε ότι οι φορείς (ασυμπτωματικοί και συμπτωματικοί) ανέρχονταν στους 60.000 φορείς ενώ αυτή τη στιγμή είναι μεταξύ 10-20.000.
Αυτή τη στιγμή, όπως σημειώνει ο κ. Θωμαΐδης, υπάρχει ένας σχεδιασμός με το υπουργείο και τον ΕΟΔΥ να φτιαχτεί ένα δίκτυο τέτοιων εργαστηρίων στη χώρα έτσι ώστε να μπορούν να καλυφθούν περισσότερες περιοχές στην Ελλάδα.
«Ταυτόχρονα έχουμε σχεδιάσει ένα δίκτυο, παρατηρητήριο με τη χρηματοδότηση της Περιφέρειας Αττικής που πέρα από τη διασπορά της Covid-19 θα συμπεριλάβει κι άλλες ιώσεις, όπως η γρίπη, οι ηπατίτιδες και άλλες παραμέτρους, νόσους ή άλλα προβλήματα όπως τα φάρμακα, τα αντιβιοτικά, τα ναρκωτικά στο λεκανοπέδιο της Αττικής. Άρα έχουμε μια στενή συνεργασία και η συμβολή μας είναι αρκετά σημαντική σε αυτό το σχεδιασμό του υπουργείου», τονίζει.
Ναρκωτικά και ψυχοδραστικές ουσίες στα λύματα της Αττικής
Το εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας αναλύει πολλά φάρμακα, ναρκωτικά και ψυχοδραστικές ουσίες κάθε χρόνο από το 2010 και μετά. Φέτος τα αποτελέσματα είχαν εξαιρετικό ενδιαφέρον διότι συγκρινόμενα με το 2019 διαπιστώθηκε ότι την περίοδο της καραντίνας δηλαδή τον Μάρτιο και τον Απρίλιο, υπήρξε σημαντική αύξηση των αντικαταθλιπτικών και των αγχολυτικών σε σχέση με το 2019, όπως και η μεγαλύτερη χρήση κοκαΐνης που έχει καταγραφεί από το 2010 έως σήμερα για το λεκανοπέδιο της Αττικής.
«Αυτό έχει παρατηρηθεί και σε άλλες χώρες σε μια πρόσφατη συνάντηση ευρωπαϊκών φορέων που συμμετείχαν και παρουσίασα τα αποτελέσματα. Αντίστοιχα αποτελέσματα φαίνεται να έχουν κι άλλες χώρες για την περίοδο της πρώτης καραντίνας», αναφέρει ο κ. Θωμαΐδης.
Ενδιαφέρον παρουσιάζει και η σύγκριση της τρέχουσας κατάστασης με την περίοδο των μνημονίων και της οικονομικής κρίσης. Σύμφωνα με τον κ. Θωμαΐδη στην πρώτη περίοδο της οικονομικής κρίσης και στα πρώτα μνημόνια από το 2012 έως το 2014, παρατηρήθηκε μία πολύ μεγάλη αύξηση των ψυχοφαρμάκων στο λεκανοπέδιο της Αττικής και επίσης μια σταδιακή αύξηση των διεγερτικών ναρκωτικών όπως η μεθαμφεταμίνη και η κοκαΐνη. Στη συνέχεια από το 2015 έως το 2019 υπήρξε μια μικρή ύφεση της χρήσης σε καμία περίπτωση όμως, σε επίπεδα προ του 2012. Αυτή τη στιγμή κάποια φάρμακα έχουν επανέλθει στην ίδια κατάσταση του 2014.
