En busca de rastros genéticos del coronavirus en las aguas residuales urbanas de Galicia

El investigador Miguel Mauricio Iglesias explica las primeras conclusiones del estudio científico realizado en la estación depuradora de aguas residuales (EDAR) de Ourense. Los datos indican que el agua y el lodo tratados no contienen materiales genéticos del SARS-CoV-2, pero sí las corrientes de lodos. Los investigadores continuarán su trabajo en Vigo, Viveiro, Ribeira, Sanxenxo, Lugo y Ferrol, en colaboración con Augas de Galicia.

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Estación depuradora de aguas residuales (EDAR) de Ourense / Sociedad Mercantil Estatal Aguas de las Cuencas de España (Acuaes).

La comunidad científica ha comprobado que el material genético del coronavirus SARS-CoV-2 es detectable en las heces de una parte considerable de los casos positivos de COVID-19 y, por lo tanto, en las aguas residuales urbanas. Esto ha llevado a investigadores de todo el mundo a monitorear la incidencia del nuevo coronavirus por aguas residuales. En Galicia, un equipo de científicos acaba de publicar las primeras conclusiones de la investigación realizada en la estación depuradora de aguas residuales (EDAR) de Ourense. Los datos indican que “la mayoría de las partículas de SARS-CoV-2 no se pueden detectar en el efluente del agua, ya que son retenidas por la línea de lodos”.

El estudio ha sido realizado por investigadores del Instituto CRETUS – Cross-disciplinary Research in Environmental Technologies de la Universidad de Santiago de Compostela (USC), la empresa Viaqua, el Grupo de Investigación en Microbiología e Infectología del Instituto de Investigación Sanitaria Galicia Sur (IIS Galicia Sur) SERGAS-Universidade de Vigo, el Departamento de Microbiología del Complejo Hospitalario Universitario de Vigo (CHUVI) y el Departamento de Microbiología de la USC. Está firmado por Sabela Balboa, Miguel Mauricio Iglesias, Santiago Rodríguez, Lucía Martínez Lamas, Francisco J. Vasallo, Benito Regueiro y Juan M. Lema.

Se trata de un primer paso que tendrá continuación en otros puntos de Galicia, ya que “desde Augas de Galicia han recogido la iniciativa de probar este método en diferentes EDAR”, lo que valdría no solo para intentar extender nuestra comprensión a otras configuraciones de EDAR (y tamaños), sino también para estar preparados y tener los aspectos metodológicos a punto, en caso de que rebrotes, una segunda ola, etc.”, explica Miguel Mauricio Iglesias, del Grupo de Biotecnología Ambiental (Biogroup) de la USC.

El estudio se realizó con muestras de cinco días tomadas en tres semanas del mes de abril y “proporciona muchas ideas sobre el papel que pueden tener las EDAR en la mitigación de la Covid-19”, comenta Miguel Mauricio Iglesias.

Aunque los resultados obtenidos en Ourense proporcionan “una idea de cómo se comportan las partículas del virus en las estaciones de depuración de aguas residuales”, el investigador advierte de que estos “deben ser tomados con cautela, debido a lo limitado del estudio”.

“Estamos trabajando para confirmar los resultados, por supuesto”, apunta Miguel Mauricio Iglesias, quien destaca que, en todo caso, serán útiles para “establecer dónde se pueden tomar muestras con mayor concentración de restos de SARS-CoV-2”.

Con él hablamos sobre cómo se realizó este estudio, los resultados obtenidos y su utilidad en la lucha contra la Covid-19.

¿Cuándo y por qué comenzaron esta investigación?

Durante la última semana de marzo, un equipo holandés confirmó que habían encontrado ARN del SARS-CoV-2 en las aguas residuales de varias ciudades holandesas [el material genético del SARS-CoV-2 es ARN, abreviatura de ácido ribonucleico]. Y explicaban la posibilidad de usar esas medidas para seguimiento epidemiológico. En el instituto CRETUS tenemos la suerte de tener perfiles de varias disciplinas aplicadas a las tecnologías ambientales, por lo que pensamos que podíamos aportar algo desde nuestra experiencia en el conocimiento de cómo se comportan los contaminantes orgánicos en las EDAR (Juan Lema, Miguel Mauricio) y la detección de virus en aguas residuales (Sabela Balboa). Viaqua se mostró muy dispuesta a colaborar desde el principio y el equipo del CHUVI (Lucía Martínez, Francisco Vasallo y Benito Regueiro, este último también catedrático de la USC) aportó no solo las capacidades de detección y cuantificación del virus en las muestras, sino una interpretación global de los resultados, contextualizando, por ejemplo, que la cantidad de RNA detectado es, en todos los casos, baja.

«El agua tratada (efluente) que sale de la EDAR no contiene restos del virus, ya que en su mayoría se encuentran en las corrientes de lodos»

¿Qué destacan de los resultados obtenidos?

Lo más relevante es que podemos tener una idea de cómo se comportan las partículas del virus en las estaciones de depuración de aguas residuales (EDAR). Nuestra hipótesis era que, al ser un virus envuelto, tendría afinidad por la materia sólida que se encuentra en suspensión en las aguas residuales. En las EDAR, se suelen separar los sólidos en una corriente de “lodos o fangos” de depuradora que reciben un tratamiento diferente a las aguas. Por lo tanto, esperábamos encontrar las partículas víricas en las corrientes de lodos, más que en las de agua. Es más, vimos que los decantadores y espesadores de lodos –unidades que sirven para concentrar los lodos– también actuaban como “concentradores” de partículas víricas. En el caso de la EDAR de Ourense, los lodos reciben un tratamiento térmico severo antes de salir de la planta y tras este tratamiento, tampoco detectamos restos del virus.

Estas observaciones nos llevaron a tres conclusiones: la primera, que el agua tratada (efluente) que sale de la EDAR no contiene restos del virus, ya que en su mayoría se encuentran en las corrientes de lodos; la segunda, que el lodo tratado tras un tratamiento térmico más digestión anaerobia [proceso en el cual microorganismos descomponen material biodegradable en ausencia de oxígeno] no contiene restos del virus; por último, que el lodo, antes de su tratamiento térmico, es el punto con mayor concentración de restos del virus, por lo que se puede usar para detectar y monitorizar su incidencia en la población servida por la EDAR.

¿Qué novedades aportan sus resultados respecto a otros estudios similares y en qué coinciden?

La velocidad a la que se publican resultados en este tema es tan alta que es difícil leerlo todo. En general, la mayoría de los trabajos (también en forma de preprint como el nuestro) que hemos leído se centran en estudiar las aguas residuales tal y como entran a la EDAR, en algunos casos también el efluente de salida. Nuestro trabajo intenta entender lo que pasa en varios procesos dentro de la EDAR para contribuir a entender por qué si detectamos material genético del SARS-CoV-2 a la entrada, este no aparece a la salida. Esto nos permite, con mucha cautela, suponer qué sucedería en otras depuradoras con otras configuraciones.

Un par de días antes de publicar nuestros resultados, un grupo estadounidense también destacó la importancia de los lodos para la detección de los restos de SARS-CoV-2. En ese estudio solo investigan un punto de la línea de lodos (el lodo primario), pero con más detalle (unas 42 muestras). Nosotros, al estudiar además el lodo espesado y digerido, tenemos una visión más detallada del comportamiento de los restos del virus en los lodos y proponemos, además del lodo primario (del que muchas EDAR pequeñas carecen), el lodo tras haber sido espesado. Además, el lodo tiene otra ventaja sobre el agua residual, sobre todo en zonas como Galicia, ya que su composición es menos variable en tiempo de lluvia.  

«Establecer dónde tomar muestras con mayor concentración de restos de SARS-CoV-2, en la línea de lodos, puede ser muy útil como alerta de rebrotes»

¿Qué utilidad tienen los resultados de su estudio?

Hay dos conclusiones realmente útiles. La primera es que al establecer dónde se pueden tomar muestras con mayor concentración de restos de SARS-CoV-2, es decir en la línea de lodos y dentro de ella en el lodo espesado, proponemos ese punto de muestreo para los estudios de detección y monitorización de la incidencia del SARS-CoV-2. Creemos que este tipo de detección en las EDAR puede ser muy útil en el futuro próximo, como alerta de rebrotes y en esa posible segunda ola de la que hablan los epidemiólogos.

La segunda es que verificamos que el agua que sale de la EDAR (el efluente) y el lodo tratado, no contienen materiales genéticos del virus. La presencia de material genético no supondría que hubiera riesgo de infección, pero su ausencia si confirma que tanto el agua como el lodo son seguros.

De todas formas, hay que reiterar que es importante tener mucha cautela en su generalización a cualquier EDAR ya que este trabajo se ha realizado únicamente en una depuradora.

¿Se puede afirmar entonces con rotundidad que estas aguas son seguras?

Lo primero que hay que destacar es que la posible detección de material genético del virus no implica en ningún caso que el agua pueda causar una infección. Además, en nuestro estudio, y en todos los que conozco hasta la fecha (varias EDAR en Valencia, Murcia), no se detecta material genético del virus en el agua que sale de la depuradora. Por lo tanto, y a falta de más estudios se puede afirmar que son, en efecto, seguras.

«En nuestro estudio, y en todos los que conozco hasta hoy, no se detecta material genético del virus en aguas de depuradoras. A falta de más estudios, se puede afirmar que son seguras»

¿Saben cómo se comporta el virus en este medio y sus potenciales riesgos?

Por ahora se sabe muy poco, aunque el conocimiento en el área avanza a una velocidad que hace muy difícil seguir todos los avances. Lo que se cree, en general, es que los virus envueltos no se suelen transmitir a través de las aguas , a diferencia de virus gastrointestinales como Norovirus o Hepatitis A.

¿Qué novedad o utilidad metodológica aporta su trabajo a la investigación sobre el coronavirus en aguas residuales?

Lo más relevante es que, al adaptar el protocolo clínico que se utilizaba en el CHUVI para muestras ambientales, estamos preparados para un nuevo brote. Con todo, metodológicamente, nuestro trabajo no es muy diferente al de otros equipos trabajando en el mismo campo, aunque tampoco es exactamente igual. La comparativa de métodos inter-laboratorio llegará en un futuro próximo y permitirá establecer un método estandarizado que no existe por ahora.

¿Por qué se eligió la estación depuradora de aguas residuales de Ourense para esta primera aproximación?

El grupo de Biotecnología Ambiental y Viaqua han colaborado en proyectos de I+D+i durante muchos años, por lo que tenemos una muy buena relación. Contactamos a Julio Masid, director general de Viaqua, que no dudó en ofrecernos su ayuda y la del resto del personal. Además, la EDAR de Ourense era un caso interesante porque tiene un tratamiento de lodos muy completo con varias etapas, y ello nos iba a permitir saber más sobre el comportamiento de las partículas del virus en cada una de esas etapas.

¿Tendrá continuación esta línea de investigación?

Sí, desde Augas de Galicia han recogido la iniciativa de probar este método en diferentes EDAR de Galicia, lo que valdría no solo para intentar extender nuestra comprensión a otras configuraciones de EDAR (y tamaños, sino también a estar preparados y tener los aspectos metodológicos a punto, en caso de que rebrotes, una segunda ola, etc. Se trata del proyecto para Ourense, Vigo, Viveiro, Ribeira, Sanxenxo, Lugo y Ferrol.

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