Rioolwater surveillance als waarschuwingssysteem voor vroegdetectie van SARS-CoV-2

Patiënten: de ontlasting testen

Om de hoeveelheid virus in het rioolwater te kunnen relateren aan het aantal personen dat een coronavirusbesmetting heeft, is het belangrijk om te weten hoeveel virusdeeltjes iemand uitscheidt via de ontlasting als ze geïnfecteerd zijn met het coronavirus.

Uit een panel van 140 mensen blijkt dat 55% van de mensen positief waren voor het coronavirus in de ontlasting, soms meer dan twee weken nadat ze ziek waren geworden. Van de patiënten die mee hebben gedaan aan het onderzoek had 45% last van diarree of misselijkheid. Van deze subgroep had 52% het coronavirus in de ontlasting. In december 2020 kwamen de eerste meldingen van de Britse variant (B1.1.7). Inmiddels wordt een groot deel van de infecties in Nederland veroorzaakt door deze variant.

Rioolwatersurveillance op wijkniveau

Rioolwatersurveillance is een eenvoudige en snelle manier om de circulatie van SARS-CoV-2 in een hele stad, stadsdeel of wijk te volgen. We onderzoeken vooral hoe rioolwatersurveillance meerwaarde heeft ten opzichte van de andere manieren van surveillance (zoals GGD-teststraten). De validatie van de rioolwatersurveillance aan de hand van ‘bovengrondse’ data vereist een goede geografische overlap tussen de rioolwatermetingen en de huisartsgebieden. In de regio Rotterdam-Rijnmond hebben we een aantal wijken geselecteerd met een goede overlap tussen de riolering en huisartsenpraktijken.

Bij de rioolgemalen zijn monsternamekasten geplaatst, die sinds de zomer van 2020 functioneren. Bij de RWZI’s is gebruik gemaakt van bestaande monsternameapparatuur. We corrigeren de gemeten concentraties voor de instroom van regenwater, industriewater en ander water dat niet van huishoudens afkomstig is en dus het huishoudelijk afvalwater (en daarmee het SARS-CoV-2 virusgehalte) verdund.

Dankzij deze normalisatie stap worden dagen waarop het monster niet representatief is voor de populatie, bijvoorbeeld doordat minder rioolwater is afgevoerd door een gemaalstoring, eruit gefilterd. Hiermee borgen we een hoge kwaliteit van de meetdata.

Het riool als objectieve virusindicator

Niet iedereen die het virus bij zich draagt gaat naar de GGD-teststraat of huisarts, maar wel iedereen gaat naar het toilet. De GGD had eind 2020 indicaties dat relatief weinig mensen uit Charlois naar de teststraat kwamen.

De hoge correlatie tussen riooldata en GGD-data maakt het mogelijk om een vrij betrouwbaar modellen op te stellen waarmee op basis van riooldata het aantal positieve testen kan worden berekend, ongeacht of mensen zich wel of niet laten testen. Bij de interpretatie van GGD-testen moet altijd de testbereidheid worden meegenomen, terwijl de rioolmetingen niet afhankelijk zijn van deze testbereidheid. Dit toont eens te meer de kracht aan van rioolmetingen.

Genetische kenmerken van de virussen in het rioolwater vergelijken met die van COVID-19-patiënten

Om te onderzoeken of de virussen in het rioolwater vergelijkbaar zijn met die van COVID-19-patiënten in Rotterdam hebben we de genetische kenmerken van coronavirussen in 120 rioolwatermonsters vergeleken met die van 1.300 patiënten. Daarnaast hebben we onderzocht of de nieuwe coronavarianten aanwezig zijn in het rioolwater.

We vinden een vergelijkbare diversiteit van virussen in het rioolwater als in de patiënten. Dit geeft nogmaals aan dat het rioolwater een goede weergave is van wat er bovengronds gebeurt en een vroegsignalering van nieuwe virusvarianten kan geven.

In dit project werkt KWR samen met Erasmus MC, GGD, huisartsenpraktijken, RIVM, Waterschappen, Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer (STOWA), Partners4UrbanWater en Royal Haskoning DHV (RHDHV).