Vigilância genômica ambiental de SARS-CoV-2 em águas residuais no Rio de Janeiro

Abstract

A doença do coronavírus 2019 (COVID-19) é uma doença infecciosa causada pela síndrome respiratória aguda grave (SARS-CoV-2) e tem como principais sintomas febre, cansaço e tosse seca e problemas gastrointestinais. O RNA do SARS-CoV-2 pode ser detectado em fezes de indivíduos sintomáticos e assintomáticos e pode ser transportado indiretamente para ambientes aquáticos e estações de tratamento de águas residuais. O estudo de vírus em águas residuais é uma ferramenta útil conhecida como Wastewater Based Epidemiology (WBE) e tem o potencial de atuar como uma abo500rdagem complementar aos atuais sistemas de vigilância genômica clínica, atuando como uma abordagem promissora capaz de fornecer informações importantes sobre a disseminação e mutações do SARS-CoV-2, além de gerar alerta precoce para identificar novos surtos da doença. O objetivo deste estudo foi avaliar a diversidade genética de SARS-CoV-2 em duas estações de tratamento de águas residuais no município do Rio de Janeiro por meio da vigilância genômica ambiental utilizando a abordagem de WBE. Para isso, foram selecionadas duas estações de tratamento de águas residuais hospitalar (ETAR1) e mista (ETAR2). Durante o período de janeiro a dezembro/2021 foram realizadas coletas semanais, totalizando 152 amostras, 76 da ETAR1 e 76 da ETAR2. As amostras foram submetidas a concentração com PEG8000 e a detecção do RNA do SARS-CoV-2 foi realizada utilizando iniciadores do gene E e N1. Na ETAR1, 47,4% (36/76) das amostras do afluente e efluente apresentaram o gene E. As amostras negativas para o gene E (n=40), foram avaliadas quanto a presença do gene N1, onde 11,6% (13/40) das amostras da ETAR1 apresentaram o gene N1 afluente e efluente. A ETAR2 teve apenas 5,3% (4/76) de amostras positivas onde o gene E e foi o único presente. As amostras semanais da ETAR1 foram agrupadas de acordo com o mês de coleta durante todo o período do estudo. Não foi possível recuperar o genoma completo de nossas amostras, entretanto, análises realizadas em software Viralflow e banco de dados como o Pango, GISAID, Nextclade e OMS, sugerem possíveis variantes do SARS-CoV-2 com base nas mutações características. A detecção de SARS-CoV-2 em águas residuais, pode servir como ferramenta para monitorar a prevalência e a epidemiologia em determinada comunidade, auxiliando a compreensão da disseminação do vírus entre a população. Sendo assim, a vigilância epidemiológica baseada em águas residuais, serve como uma abordagem complementar no monitoramento de sua prevalência, diversidade genética e distribuição geográfica.