廃水サーベイランス

下水で見つかった病原体を検出するために下水サーベイランスを行うサイエンティスト。

廃水サーベイランスとは?

廃水サーベイランスは、廃水に含まれる病原体を検出、同定、特徴付ける方法です。この方法では、地域レベルでの感染拡大やその他の脅威を監視するためのデータが得られます。これらの脅威がどこにあるかを知ることで、コミュニティは公衆衛生への対応中にリソースをより適切に割り当てることができます。廃水からのゲノム情報を使用して、コミュニティに存在する病原体を判定し、コミュニティに存在する可能性のある株とバリアントの数を特定することができます。

排水サーベイランスプロセスを実施するサイエンティスト。

廃水サーベイランスの仕組み

下水サーベイランスは、下水サンプルや処理プラントの病原体を検出し、特性解析するための重要なツールです。NGSベースのテクノロジーと併用すると、下水サーベイランスは、RNAやDNAウイルス、細菌、抗菌薬耐性(AMR)マーカーなど、多くの異なる病原体に対する理解を深めることができます。この情報は、多くの感染症の蔓延を追跡し、効果的な対応を発展させるために不可欠です。

下水からのサンプルを使用することで、廃水サーベイランスは既存のサーベイランス手法を補完するのに役立つ可能性があり、次のような利点があります。

  • 集団ベースの感染追跡
  • 匿名のプーリングテスト
  • 疾患拡散に関する地域情報
  • 地域レベルの傾向を特定するために、必要に応じて治療施設から得られる簡単で迅速なサンプリング

COVID-19を検出するための廃水シーケンスの使用

COVID-19を引き起こすウイルスであるSARS-CoV-2は、感染者の糞便中に存在し、廃水処理プラントのサンプルに見られます。これらのサンプルを検査するために廃水シーケンスを使用すると、保健当局はウイルスの拡散を追跡し、広く普及したB.1.17株のような新しいバリアントを特定できます。廃水サーベイランスのおかげで、地域の保健コミュニティは病気の蔓延を防ぎ、症例報告の2週間前までの病院での急増に備えるための措置を講じることができます。

アプリノートをダウンロード

廃水サーベイランス方法

廃水サーベイランスは、製薬、化学、産業廃棄物の検出に使用されていますが、現在では、地域コミュニティに大きな影響を与える抗生物質耐性マーカー、バクテリア、ウイルスを検出するために廃水を監視することがこれまで以上に重要になっています。公衆衛生に対する高リスクの病原体を検出するために、RT-PCRと次世代シーケンスはサーベイランス技術の最前線にあります。各アプローチの詳細については、以下の比較を参照してください。

廃水サーベイランスのためのRT-PCR
  • ゲノムの小さな領域のみをターゲットとする
  • 低コスト
  • ロースループットワークフロー
  • バリアントを検出できない
  • データが解釈しやすい

PCRとNGSの詳細はこちら

廃水サーベイランスのためのNGS
  • 全ゲノムをターゲットとし、特徴づける
  • より高いコスト
  • ハイスループット機能
  • バリアントを検出して同定できる
  • データはより複雑で包括的
シーケンス用のサンプルを調製するサイエンティスト。

廃水シーケンスに関する考慮事項

通常、廃水サンプルには複数の病原体や微生物が含まれますが、臨床サンプルは通常単一の病原体しか含みません。目的の病原体を解析するには、アンプリコンまたはエンリッチメントベースのNGSライブラリー調製法を使用することを推奨します。アンプリコンベースのアプローチでは、プライマーを使用して微生物の領域や単一ウイルスの全ゲノムを特異的にターゲットにし、エンリッチメントアプローチではプローブハイブリダイゼーションを使用して目的のゲノムをキャプチャします。さらに、ショットガンメタゲノムシーケンスは、サンプル内のすべての遺伝子と微生物を解析する包括的な手法を提供します。

廃水サーベイランスウェビナー

シーケンサーからの廃水サンプル結果を確認するサイエンティスト。
廃水処理疫学(WBE)のためのイルミナシーケンス

廃水サーベイランスシリーズのパート1では、サーベイランスの概要とWBEの課題に対するソリューションを紹介します。

検査のために廃水サンプルを収集する研究者。
下水道:サンプルへの影響を理解する

このシリーズでは、ワシントン州保健省のDotti Ramey博士が下水管がサンプルにどのように影響するかについて説明します。

下水処理プラントの空中写真。
国家下水監視システム

廃水サーベイランスシリーズのパート3では、SARS-CoV-2を超える変異やバリアントの傾向追跡、公衆衛生の解釈の課題、および廃水サーベイランスの機会に廃水が有用である理由について説明します。

SARS-CoV-2ウイルスの顕微鏡像。
SARS-CoV-2/COVID-19疫学のイルミナのオプション

廃水サーベイランスウェビナーシリーズのパート4では、SARS-CoV-2/COVID-19疫学のためのイルミナのソリューションを紹介します。閲覧者は、SARS-CoV-2の完全なゲノムシーケンスをキャプチャーするためのイルミナのエンドツーエンドワークフローについてより詳しく知ることができます。

スライド上の廃水滴。
廃水ベースの疫学と次世代シーケンス(NGS)

廃水サーベイランスウェビナーシリーズのパート5では、サンプル調製、データ解析、SARS-CoV-2を超えるウイルス検出のためのRespiratory Oligo Viral Panel V2の使用における課題について取り上げます。

コンピューター画面でのデータ解釈。
廃水ベースの疫学NGSデータ解析に関する考慮事項

廃水サーベイランスウェビナーシリーズのパート6では、廃水ベースの疫学的サンプルタイプを扱う際の重要な考慮事項と、データの解釈における課題について説明します。

DRAGEN COVID系統アプリケーションをサポートする画像。
廃水ベースの疫学NGSデータデモ

廃水サーベイランスウェビナーシリーズのパート7では、鼻腔スワブと廃水サンプルのデモを行い、DRAGEN COVID Lineage Application for data analysisでサンプルがどのように機能するかを調べます。

関連製品

ウイルスサーベイランスパネル

SARS-CoV-2、インフルエンザ、サル痘ウイルス、ポリオウイルスなど、公衆衛生に高リスクの66のウイルスを特徴づけることができる全ゲノムシーケンス(WGS)データを取得します。

COVID-Seq

SARS-CoV-2サーベイランスのためのハイスループットの次世代シーケンス検査で、研究用途でのウイルスゲノム解析を可能にします。

Respiratory Pathogen ID/AMR Enrichment Panel Kit

高感度で包括的な病原体検出と抗菌薬耐性(AMR)の洞察を提供する次世代シーケンサー(NGS)ベースの呼吸器病原体パネル。

尿中病原体ID/AMRエンリッチメントキット

170を超える一般的な、あまり一般的ではない、成長が困難な、または見逃されがちなウロ病原体を検出して定量化する次世代シーケンサー(NGS)パネル。

呼吸器ウイルスオリゴパネル

包括的で迅速なターゲットエンリッチメントシーケンスにより、COVID-19株を含む一般的な呼吸器系ウイルスを検出し、特徴付ける高感度NGSパネル。

Ribo-Zero Plus Microbiome rRNA Depletion Kit

糞便を含む複雑な微生物サンプルのメタトランスクリプトームシーケンスのためのRNAから解析までの合理化されたソリューション。

以下のフォームにご記入ください。こちらからご連絡いたします。

補足資料

廃水ベースの疫学

下水シーケンスによる感染症サーベイランスが、SARS-CoV-2バリアントやその他の呼吸器系ウイルスを地域社会でどのように検出できるかを、このアプリノートでご覧ください。

廃水サーベイランスは公衆衛生を保護することができるか?

Biobot Analyticsがどのようにして廃水データを使用してCOVIDの急増やその他の感染拡大を予測しているかについては、この記事をお読みください。

廃水シーケンスにより、クリプティックSARS-CoV-2バリアントの早期伝播が明らかになります

この科学論文では、廃水サーベイランスがCOVIDの早期感染の発見にどのように役立っているかをご紹介します。

病原体サーベイランスによる公衆衛生管理の改善

TGen Northは、呼吸器パネルと廃水シーケンスを使用して、疾患の原因を特定します。

COVID-19中の廃水サーベイランスとAMRマーカー

この論文では、廃水サーベイランスがどのようにして新たな抗菌薬耐性(AMR)の脅威を特定し、コミュニティレベルのデータを改善することができるかを示します。

ポリオウイルス環境サーベイランス

この論文では、科学者らがハイチでポリオ以外のエンテロウイルスとポリオウイルスを検出するための環境サーベイランスプログラムをどのように確立したかについて議論しています。