오스트리아 티롤 지역: 폐수에서 SARS-CoV-2 추적의 선구자

Cassie Journigan
2022년 2월 19일
4분 분량

원문 링크 : https://www.theearthandi.org/post/austria-tyrol-region-tracking-sars-cov-2-in-wastewater

©Joho345/Wikimedia

전 세계의 스키어들은 오스트리아 티롤을 방문하거나 들어본 적이 있습니다. 알프스에 위치한 이 주는 민속 전통, 역사적 유적지, 스키 리조트의 본거지입니다. COVID-19를 유발하는 바이러스인 SARS-CoV-2의 출현과 리조트를 방문하는 많은 관광객이 합쳐져 팬데믹의 첫 번째 슈퍼 스프레더 사건 중 하나로 알려진 사건이 발생했습니다.

슈퍼스프레더 사건은 전염성 있는 개인이 비정상적으로 많은 다른 사람들을 감염시킬 때 발생합니다. 그리고 그게 2020년 2월 티롤에서 일어난 일입니다. 바이러스를 가지고 온 소수의 방문객이 많은 다른 사람들을 감염시켰습니다. 감염된 관광객들이 집으로 돌아왔을 때, 그들은 사진, 기념품, 그리고 들려줄 이야기를 가져왔습니다. 많은 사람들이 또한 SARS-CoV-2 바이러스를 가져왔습니다.

티롤 주는 관광 산업 덕분에 번창하고 있습니다. 이 지역의 과학자들은 폐수에서 SARS-CoV-2 바이러스 수준을 찾는 최초의 전문가 그룹에 속했습니다. 관광 산업에 활력을 불어넣기 위해 팬데믹 제한을 해제하고자 하는 관리들은 질병이 반등하고 있는지에 대한 조기 경고를 찾고 있었습니다. 그들의 폐수 감시 프로그램은 이제 국가 시민의 절반 이상을 포함하도록 확대되었습니다 .

COVID-19 확산을 감지하기 위한 폐수 테스트

티롤 보건 당국은 2020년 5월에 폐수 감시 프로그램을 시작했습니다 . 이 프로그램은 질병의 존재에 대한 조기 경보를 발생시키고 유병률에 대한 독립적인 확인을 제공했기 때문에 성공적이었습니다.

2021년 7월 말까지 43개 지점에서 5,270개 샘플 을 모니터링 한 것으로 보고되었습니다. 인스브루크 의과대학과 티롤 통합 치료 국립 연구소의 Daleiden 등은 샘플 검사에서 질병의 돌출부를 감지하고, 발견되지 않을 때 확인한다는 것을 발견했습니다. 이 경험은 국가 폐수 모니터링을 사용하는 것이 다른 형태의 진단 검사와 함께 효과적인 모니터링 접근 방식임을 보여주었습니다.

©Oregon State University/FlickR (CC BY-SA 2.0)

공무원들이 폐수를 검사하는 이유는 무엇인가?

폐수 검사를 통해 과학자들은 개별 코 면봉의 사례별 기준에 의존하지 않고도 수백만 명에 달하는 대규모 집단에서 COVID-19와 같은 감염을 저렴하게 찾을 수 있습니다 . 과학자들은 폐수 샘플을 검사하여 인간의 대변과 소변에서 배출된 질병의 흔적을 확인한 다음 하수 시스템으로 흘려보냅니다. 샘플 데이터는 사례가 급증할 수 있는 곳을 파악하는 데 사용할 수 있습니다. 유전자 또는 DNA 시퀀스에 대한 샘플을 연구하면 과학자들이 질병이 시간이 지남에 따라 어떻게 변하는지 이해하는 데 도움이 될 수도 있습니다.

수십 개국에서 폐수 감시 사용

팬데믹이 시작된 지 처음 몇 년 동안, 호주와 뉴질랜드라는 두 나라는 COVID-19 사례가 거의 보고되지 않았습니다. 그들은 제로-COVID-19 접근 방식에서 폐수 모니터링을 사용했고, 양성 샘플이 발견되면 공무원들은 검사를 늘리고, 대중에게 위협을 알리고, 바이러스가 발견된 곳에 제한을 가했습니다.

현재 58 개국이 SARS-CoV-2에 대한 유사한 프로젝트인 폐수 기반 역학(WBE)을 시작했습니다.

WBE를 사용하는 국가 로는 핀란드, 헝가리, 룩셈부르크, 스페인, 터키가 있습니다. 지역 모니터링 프로그램은 미국, 영국, 호주, 캐나다, 프랑스, 스위스에 있습니다. 브라질과 남아프리카는 폐수 감시 패널을 설치하여 주간 지역 모니터링 결과를 보여줍니다.

폐수 감시는 어떻게 작동하나요?

폐수 샘플을 검사하여 감염성 질병을 검사하는 것은 특정 지역 사회의 질병 발생률을 추적하는 데 비용 효율적이고 신뢰할 수 있는 수단이 될 수 있습니다.

역사는 그 효과에 대한 교훈을 제공합니다. 예를 들어, 그것은 소아마비와 위장병을 성공적으로 추적했습니다.

또한, 유출물이 폐기물 흐름에 들어간 후 일주일 이내에 정보를 얻을 수 있습니다. 작동 방식은 다음과 같습니다 .

사람들은 세균이 가득한 대변을 변기에 흘려보냅니다.
대변은 하수 시스템을 통해 배출됩니다.
폐수 처리장에 도착하면 기술자는 처리되지 않은 폐수 샘플을 테스트하여 병원균의 존재 여부와 수준을 파악합니다.
공중보건 담당자는 검사 보고서를 받고 질병 추세를 고려하여 이동식 검사 장소와 예방접종 클리닉을 설치할 위치를 결정합니다.

폐수 감시의 장점과 한계

SARS-CoV-2에 대한 폐수 감시에는 몇 가지 추가 이점이 있습니다 . 예를 들어, 다음과 같습니다.

비용 및 시간 측면에서 효율적입니다.
다른 COVID-19 검사에 의존하지 않습니다.
의료 환경에서 보는 사람들뿐만 아니라 "모든" 사람들을 샘플링합니다.
미국에서는 구현이 가능한데, 미국 가구의 약 80%가 하수 시스템을 사용하고 있기 때문이다.

폐수 감시를 사용하는 것은 비교적 쉽지만 한계가 있습니다 . 예를 들어:

하수 시스템이 없는 지역에서는 폐수 감시가 불가능합니다.
자체 처리 시설을 갖춘 대형 병원, 교도소 및 대학의 샘플은 제외되었습니다.
강수량, 산업 배출물, 동물 배설물 등으로 인해 샘플이 희석되거나 오염될 수 있습니다.
낮은 수준의 바이러스는 쉽게 발견할 수 없습니다.

이러한 한계로 인해 폐수 감시는 코 면봉을 통한 개인 검사와 같이 시간과 비용이 많이 드는 방법을 대체하기보다는 보완해야 합니다.

중국과 COVID-19

한 연구에 따르면 중국은 COVID-19를 조기에 감지하기 위한 국가적 WBE 시스템을 만들지 않았지만 고려하고 있다고 합니다. 연구에 따르면 우려 사항 중 하나는 중국의 하수 시스템 파이프라인이 "불균형"하거나 불완전한 적용 범위를 제공한다는 것입니다.

호주와 뉴질랜드와 함께 중국도 "제로 코로나" 정책을 시행하고 3년간 고수했습니다. 그러나 최근 정책의 한계에 대한 항의가 있자 중국은 제한을 완화했습니다 . 공식적으로 중국은 확산이 정점에 도달했다고 보고했지만 다른 국가의 공무원들은 그 주장을 의심하고 있습니다. 이 질병은 그곳에서 확산되고 있는 것으로 여겨지지만 영향을 받은 시민의 수는 알기 어렵습니다.

관계자들은 또한 새로운 변종의 출현을 우려하고 있습니다. 그 결과, 유럽 국가, 일본, 한국, 미국은 중국에서 도착하는 사람들에게 추가 검진을 요구합니다. 특히, CDC 대변인 크리스틴 노르드룬드는 Reuters 에 보낸 이메일에서 CDC 가 항공기 폐수 분석을 옵션으로 고려하고 있다고 말했습니다 .

폐수 감시를 사용하여 새로운 감염병 탐지

미국 국립 과학, 공학, 의학 아카데미에서 발표한 새로운 보고서는 폐수 감시 시스템을 표준화할 것을 권고했습니다. 표준화된 시스템은 여러 병원체를 동시에 추적할 수 있는 용량으로 경제적 타당성을 제공합니다. 이 보고서는 새롭게 출현하는 질병에 대한 완전한 그림을 얻기 위해 다양한 조직이 협력하는 것의 중요성을 강조합니다. 또한 현재 폐수 감시의 자원봉사적 성격을 넘어 역할이 표준화되고 연방 투자가 실행 가능한 계획으로 나아갈 것을 권고합니다.

최소한 세 개의 잘 알려진 건강 기관 , 유럽 위원회, 미국 질병통제예방센터, 세계보건기구(WHO)는 전 세계 폐수 모니터링이 팬데믹 관리를 위해 잠재력이 있다는 것을 인정했습니다. 이로 인해 전 세계적으로 폐수 모니터링 프로그램이 수립되었습니다.

2023년 1월 27일 현재 WHO는 전 세계적으로 7억 5,200만 건 이상의 COVID-19 확진자가 발생했다고 추정합니다 . COVID-19로 인한 사망자는 거의 700만 명입니다. 이 전염성이 매우 강한 질병이 공중 보건과 전 세계 경제에 미치는 영향으로 인해 긴급감이 절실합니다.

분명히 COVID-19와 그 변종은 곧 사라지지 않을 것이므로, 폐수 모니터링 프로세스를 계속 개선하고, 테스트되지 않은 지역으로 가져와 다른 공중 보건 데이터와 결합해야 할 이유가 더욱 커집니다. 표준화된 폐수 감시 방법이 전 세계적으로 사용 가능해지면 팬데믹 발생률이 줄어들 수 있을 것입니다.

*Cassie Journigan is a writer who lives in the north-central region of Florida in the United States. She focuses on issues related to sustainability. She is passionate about numerous topics including the Earth’s changing climate, pollution, social justice, and cross-cultural communications.