Come identificare i fattori che influenzano la trasmissione COVID-19

Molto rimane sconosciuto su come SARS-CoV-2, il virus che causa COVID-19, si diffonde nell'ambiente. Una delle ragioni principali di ciò è che i comportamenti e le caratteristiche dei virus sono molto variabili: alcuni si diffondono più facilmente attraverso l'acqua, altri attraverso l'aria; alcuni sono avvolti in strati di molecole grasse che li aiutano a evitare il sistema immunitario del loro ospite, mentre altri sono "nudi".

Come identificare i fattori che influenzano la trasmissione COVID-19

Come identificare i fattori che influenzano la trasmissione COVID-19

Molto rimane sconosciuto su come SARS-CoV-2, il virus che causa COVID-19, si diffonde nell'ambiente. Una delle ragioni principali di ciò è che i comportamenti e le caratteristiche dei virus sono molto variabili: alcuni si diffondono più facilmente attraverso l'acqua, altri attraverso l'aria; alcuni sono avvolti in strati di molecole grasse che li aiutano a evitare il sistema immunitario del loro ospite, mentre altri sono "nudi".

Ciò rende urgente per ingegneri e scienziati ambientali collaborare per individuare le caratteristiche virali e ambientali che influenzano la trasmissione attraverso le superfici, l'aria e la materia fecale, secondo Alexandria Boehm, professore di ingegneria civile e ambientale di Stanford, e Krista Wigginton, la visita di Shimizu Professore nel dipartimento di ingegneria civile e ambientale di Stanford e professore associato presso l'Università del Michigan.

Boehm e Wigginton hanno scritto insieme un punto di vista recentemente pubblicato su Environmental Science & Technology chiedendo un approccio più ampio, a lungo termine e più quantitativo per comprendere i virus, come SARS-CoV-2, che si diffondono nell'ambiente. Sono anche i principali investigatori di un progetto finanziato dalla National Science Foundation recentemente annunciato per studiare il trasferimento dei coronavirus tra pelle e altri materiali, l'effetto dei raggi UV e della luce solare sui coronavirus e la connessione tra focolai di malattie e concentrazioni di virus nelle acque reflue.

Gli scienziati e gli esperti medici non hanno una buona comprensione di quali caratteristiche e fattori ambientali del virus controllano la persistenza del virus nell'ambiente - ad esempio, negli aerosol e nelle goccioline, su superfici che includono la pelle e in acqua, compresa l'acqua di mare, secondo Boehm e Wigginton. "Quando emerge un nuovo virus e rappresenta un rischio per la salute umana, non abbiamo un buon modo per prevedere come si comporterà nell'ambiente", ha detto Boehm.

Parte del problema è che storicamente ci sono stati finanziamenti limitati per questo tipo di lavoro. Il National Institutes of Health storicamente non ha finanziato il lavoro sui patogeni nell'ambiente e i finanziamenti alla National Science Foundation per questo lavoro sono limitati. Inoltre, i coronavirus e la maggior parte dei virus emergenti che hanno attirato l'attenzione del mondo nell'ultimo decennio sono virus avvolti che sono avvolti in uno strato esterno di molecole lipidiche grasse che hanno rubato ai loro ospiti. Le proteine ​​sulla superficie delle buste possono aiutare questi virus a sfuggire al sistema immunitario degli organismi che stanno infettando. "C'è stato molto più lavoro sul destino dei virus non avvolti o nudi perché la maggior parte dei patogeni intestinali negli escrementi sono virus non avvolti - come il norovirus e il rotavirus", ha detto Wigginton.

Nel loro articolo, Boem e Wigginton affrontano le potenziali minacce che virus come SARS-CoV-2 pongono alle fonti d'acqua. Di solito ci preoccupiamo solo dei virus nell'acqua se vengono escreti dalle feci e dalle urine. La maggior parte dei virus avvolti non viene escreta nelle feci o nelle urine, quindi di solito non ci viene in mente quando si tratta delle nostre fonti d'acqua. Vi sono prove crescenti che i virus SARS-CoV-2, o almeno i loro genomi, vengono escreti nelle feci. Se i virus infettivi vengono escreti, allora l'esposizione fecale potrebbe essere una via di trasmissione, secondo Boehm, che ha aggiunto: "È improbabile che questa possa essere una via di trasmissione importante, ma una persona potrebbe essere potenzialmente esposta interagendo con acqua contaminata da materia fecale non trattata ".

I sistemi di trattamento dell'acqua potabile presentano numerosi ostacoli al trattamento per rimuovere i virus più diffusi e i virus più difficili da rimuovere, secondo gli ingegneri. La ricerca su virus simili al virus SARS-CoV-2 suggerisce che sono sensibili a questi trattamenti. "In termini di concentrazione di virus e persistenza, questo non è uno scenario peggiore", ha detto Wigginton.

A grandi linee, scrivono Wigginton e Boehm, tendiamo a studiare i virus molto intensamente quando c'è un focolaio, ma i risultati di un virus non sono facili da estrapolare ad altri virus che emergono anni dopo. "Se avessimo adottato un approccio più ampio allo studio di molti tipi di virus, potremmo comprendere meglio le caratteristiche alla base del loro destino ambientale", ha affermato Wigginton.

I due ricercatori chiedono a esperti di vari settori - tra cui medicina e ingegneria e - di lavorare insieme per far avanzare i metodi più velocemente, fare scoperte e formulare strategie che non sarebbero possibili indipendentemente.


Fonte:

Stanford University


Riferimenti:

Krista R. Wigginton, Alexandria B. Boehm. Ingegneri ambientali e scienziati hanno ruoli importanti da svolgere per contrastare focolai e pandemie causate da virus dell'involucro . Scienze e tecnologie ambientali , 2020; DOI: 10.1021 / acs.est.0c01476