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CO-OCCURRENCE OF SARS-COV-2 VARIANTS IN RIVERS AND SEWAGE IN INDIA AND BRAZIL
Author
Thompson, Cristiane Carneiro
Silva, Camille Victória Leal Corrêia da
Faustino, Renan da Silva
Leomil, Luciana
Jagadeeshwari, Uppada
Sharma, Richa
Oliveira, Marcelo de Assis Passos
Tschoeke, Diogo Antonio
Cruz, Thais Felix Cordeiro da
Pinto, Larissa Macedo
Cunha, Antônio Ricardo Khouri
Koolen, Hector Henrique Ferreira
Landuci, Felipe Schwahofer
Rezende, Carlos Eduardo de
Morais, Ícaro Strobel
Moraes, Laíse Eduarda Paixão de
Ramos, Pablo Ivan Pereira
Souza, Heitor Siffert Pereira de
Motta, Fernando do Couto
Barral Netto, Manoel
Oliveira, Maria de Lourdes Aguiar
Siqueira, Marilda Agudo Mendonça Teixeira de
Sasikala, Chintalapati
Thompson, Fabiano Lopes
Silva, Camille Victória Leal Corrêia da
Faustino, Renan da Silva
Leomil, Luciana
Jagadeeshwari, Uppada
Sharma, Richa
Oliveira, Marcelo de Assis Passos
Tschoeke, Diogo Antonio
Cruz, Thais Felix Cordeiro da
Pinto, Larissa Macedo
Cunha, Antônio Ricardo Khouri
Koolen, Hector Henrique Ferreira
Landuci, Felipe Schwahofer
Rezende, Carlos Eduardo de
Morais, Ícaro Strobel
Moraes, Laíse Eduarda Paixão de
Ramos, Pablo Ivan Pereira
Souza, Heitor Siffert Pereira de
Motta, Fernando do Couto
Barral Netto, Manoel
Oliveira, Maria de Lourdes Aguiar
Siqueira, Marilda Agudo Mendonça Teixeira de
Sasikala, Chintalapati
Thompson, Fabiano Lopes
Affilliation
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Biologia. Departamento de Genética. Laboratório de Microbiologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Biologia. Departamento de Genética. Laboratório de Microbiologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Vírus Respiratórios, Exantemáticos, Enterovírus e Emergências Virais. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Biologia. Departamento de Genética. Laboratório de Microbiologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
University College Of Engineering, Science & Technology Hyderabad. Jawaharlal Nehru Technological University Hyderabad. Centre for Environment. Bacterial Discovery Laboratory. Telangana, India.
University College Of Engineering, Science & Technology Hyderabad. Jawaharlal Nehru Technological University Hyderabad. Centre for Environment. Bacterial Discovery Laboratory. Telangana, India.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Biologia. Departamento de Genética. Laboratório de Microbiologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Biologia. Departamento de Genética. Laboratório de Microbiologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Biologia. Departamento de Genética. Laboratório de Microbiologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Biologia. Departamento de Genética. Laboratório de Microbiologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Laboratório de Medicina e Saúde Pública de Precisão. Salvador, BA, Brasil.
Universidade do Estado do Amazonas. Manaus, AM, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Biologia. Departamento de Genética. Laboratório de Microbiologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro. Centro de Biociências e Biotecnologia. Laboratório de Ciências Ambientais. Campos dos Goytacazes, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Laboratório de Medicina e Saúde Pública de Precisão. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Laboratório de Medicina e Saúde Pública de Precisão. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Centro de Integração de Dados e Conhecimentos para Saúde. Salvador, BA, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Hospital Universitário Clementino Fraga Filho. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Faculdade de Medicina. Departamento de Clínica Médica. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Vírus Respiratórios, Exantemáticos, Enterovírus e Emergências Virais. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Laboratório de Medicina e Saúde Pública de Precisão. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Vírus Respiratórios, Exantemáticos, Enterovírus e Emergências Virais. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Vírus Respiratórios, Exantemáticos, Enterovírus e Emergências Virais. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
University College Of Engineering, Science & Technology Hyderabad. Jawaharlal Nehru Technological University Hyderabad. Centre for Environment. Bacterial Discovery Laboratory. Telangana, India / Smart Microbiological Services. Secunderabad, India.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Biologia. Departamento de Genética. Laboratório de Microbiologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Biologia. Departamento de Genética. Laboratório de Microbiologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Vírus Respiratórios, Exantemáticos, Enterovírus e Emergências Virais. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Biologia. Departamento de Genética. Laboratório de Microbiologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
University College Of Engineering, Science & Technology Hyderabad. Jawaharlal Nehru Technological University Hyderabad. Centre for Environment. Bacterial Discovery Laboratory. Telangana, India.
University College Of Engineering, Science & Technology Hyderabad. Jawaharlal Nehru Technological University Hyderabad. Centre for Environment. Bacterial Discovery Laboratory. Telangana, India.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Biologia. Departamento de Genética. Laboratório de Microbiologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Biologia. Departamento de Genética. Laboratório de Microbiologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Biologia. Departamento de Genética. Laboratório de Microbiologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Biologia. Departamento de Genética. Laboratório de Microbiologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Laboratório de Medicina e Saúde Pública de Precisão. Salvador, BA, Brasil.
Universidade do Estado do Amazonas. Manaus, AM, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Biologia. Departamento de Genética. Laboratório de Microbiologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro. Centro de Biociências e Biotecnologia. Laboratório de Ciências Ambientais. Campos dos Goytacazes, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Laboratório de Medicina e Saúde Pública de Precisão. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Laboratório de Medicina e Saúde Pública de Precisão. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Centro de Integração de Dados e Conhecimentos para Saúde. Salvador, BA, Brasil.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Hospital Universitário Clementino Fraga Filho. Rio de Janeiro, RJ, Brasil / Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Faculdade de Medicina. Departamento de Clínica Médica. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Vírus Respiratórios, Exantemáticos, Enterovírus e Emergências Virais. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Laboratório de Medicina e Saúde Pública de Precisão. Salvador, BA, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Vírus Respiratórios, Exantemáticos, Enterovírus e Emergências Virais. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Laboratório de Vírus Respiratórios, Exantemáticos, Enterovírus e Emergências Virais. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
University College Of Engineering, Science & Technology Hyderabad. Jawaharlal Nehru Technological University Hyderabad. Centre for Environment. Bacterial Discovery Laboratory. Telangana, India / Smart Microbiological Services. Secunderabad, India.
Universidade Federal do Rio de Janeiro. Centro de Ciências da Saúde. Instituto de Biologia. Departamento de Genética. Laboratório de Microbiologia. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract
The genomic monitoring of SARS-CoV-2 variants of concern (VOCs) in riverine and sewage water has been widely used as an epidemiological tool worldwide. But its utility for epidemiological assessments still needs to be evaluated in some areas. Our study encompassed thirteen Brazilian rivers spanning a vast urban expanse across the states of Rio de Janeiro, São Paulo, and Paraná. The sampled rivers in Rio de Janeiro are heavily contaminated with sewage. Meanwhile, the Indian samples were all wastewater before joining the water bodies from urban regions (Andhra Pradesh and Telangana). The viral copies were quantified using quantitative polymerase chain reaction (qPCR) in all examined samples (N = 91). The abundance of viral particles varied from 567 to 85,700,000 copies/ml. Subsequently, Illumina CovidSeq was applied to identify the major variants. In Brazil, while a single SARS-CoV-2 VOC was identified for just a few samples (6/50, 12 %), most samples harbored multiple VOCs (44/50, 88 %). In India only one probed sample had a single variant identified. Gamma (2021) and Omicron (2021 and 2022) were the most abundant variants. Delta and Omicron genetic material were detected in Rio de Janeiro city rivers before Brazil's first cases of these variants. Several negative samples in the Real-Time RT-PCR (qPCR) turned out to have SARS-CoV-2 sequences suggesting CovidSeq was more sensitive than RT-PCR for virus detection in environmental samples. Sewage surveillance holds promise for early detection of emerging variants driving pandemic waves, exemplified by the Delta and Omicron variants, potentially offering a preemptive advantage over clinical sample reports.
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