‘State of the science’ over rioolsurveillance van SARS-CoV-2 vastgelegd in prijswinnende publicatie

Het prijswinnende artikel heeft als titel ‘Minimizing errors in RT-PCR detection and quantification of SARS-CoV-2 RNA for wastewater surveillance’ en werd in 2022 gepubliceerd in het wetenschappelijk tijdschrift Science of the Total Environment. In 2024 werd de publicatie 64 keer geciteerd en liep hiermee op kop ten opzichte van alle andere KWR peer reviewed artikelen dat jaar. Zo won het de Willem Koerselmanprijs, die door Chief Science Officer Milou Dingemans tijdens een feestelijke bijeenkomst bij KWR werd overhandigd aan co-auteur Gertjan Medema. Dingemans:  “Een breed consortium van onderzoekers heeft na de ontwikkeling van het nieuwe wetenschappelijke concept ‘rioolsurveillance’ nu ook nagedacht over welke factoren kunnen leiden tot verkeerde conclusies, en hoe deze kunnen worden beperkt. Dat is heel nuttig, nu deze methode steeds vaker wordt toegepast in gezondheidsonderzoek en de waterpraktijk.

Collectieve kennis in één paper

Het hoge aantal citaties komt voort uit de populariteit van rioolsurveillance, denkt Medema. “En het betaalt zich uit om met meerdere auteurs samen te werken, want zo krijg je met het citeren een soort sneeuwbaleffect. In dit geval gaan alle credits uit naar de eerste auteur, de Australische onderzoeker Warish Ahmed. Hij heeft al veel over het onderwerp gepubliceerd en wist een indrukwekkend aantal mensen bij elkaar te krijgen. Het is een hele prestatie om alle collectieve kennis in één paper te vangen.”

De juiste dingen meten

Het artikel beschrijft op een hoger abstractieniveau de manieren waarop RT-PCR technieken kunnen worden toegepast in rioolsurveillance, vertelt Medema: “Het gaat niet zozeer om de letterlijke methoden, maar om de elementen waar je attent op moet zijn. Vanuit KWR brachten we kennis in over de keuze van monsterlocaties en de manier waarop monsters moeten worden verzameld. Want de stap die voorafgaat aan het laboratoriumwerk is ook heel belangrijk. Daarnaast merkten we bij het samenbrengen van de kennis dat onderzoekers van andere instituten bij de toepassing van PCR-technieken soms naar een net iets ander stukje genetisch materiaal in het SARS-CoV-2 virus keken. Bij het analyseren van rioolwatermonsters uit 2019 die zij nog in de vriezer hadden liggen, zagen zij toen ook een positief signaal. Dat zou betekenen dat het virus al voor 2020 in hun samenleving zou rondwaren. Maar het bleken vals positieve signalen te zijn. Dit soort ervaringen hebben we meegenomen in het artikel. Om daarmee een waarschuwing te geven: let goed op dat je de juiste dingen meet.”

Terugkerende onderscheiding

Ook in 2020 ontving microbioloog Medema samen met zijn team de Willem Koerselmanprijs voor het in dat jaar meest geciteerde artikel over COVID-19 rioolwateronderzoek. Met dit artikel nam
KWR de lead om tijdens de coronapandemie met deze tool te zien wat er met het virus in de samenleving gebeurt. Over de terugkerende onderscheiding toont de onderzoeker een zekere nuchterheid. “Die wetenschappelijke citaties zijn natuurlijk heel leuk, maar het motto van KWR is ‘Bridging Science to Practice’. Dus ik vind het vooral geweldig om te zien dat in de snelkookpan van de pandemie onze kennis zo snel en zo breed zijn weg naar de praktijk wist te vinden. Dat rioolsurveillance ook na de pandemie steeds meer ingeburgerd raakt, is fantastisch.”

Toekomstbestendige techniek

Nu met dit artikel een stempel is gezet op de rioolsurveillance van SARS-CoV-2 bij het uitbreken van de coronapandemie in 2020, dringt de vraag zich op naar de houdbaarheid ervan. Hoe relevant zijn de resultaten nog anno 2025 en richting de toekomst? “PCR blijft de kernmethode voor detectie en kwantificatie van het SARS-CoV-2 virus”, zegt Medema. “Maar inmiddels hebben we de kennis ook verbreed en verdiept. Bijvoorbeeld door samen met Erasmus MC te kijken naar varianten van SARS-CoV-2, daarbij heb je next generation sequencing nodig. En we kijken ook naar andere respiratoire virussen zoals het RS-virus of griepvirus. En samen met GGD’s ook bijvoorbeeld naar het hepatitis A of mpoxvirus. Voor een deel kunnen we hierin teruggrijpen op de kennis die we voor COVID-19 hebben ontwikkeld, maar voor nieuwe virussen is ook aanvullende kennis nodig. Daarnaast hebben we de Wereld Gezondheidsorganisatie geholpen om een afwegingskader te maken voor landen om te bepalen voor welke ziekteverwekkers de meeste waarde zit in rioolsurveillance voor de volksgezondheid. Het zou mooi zijn als we een methode hebben waarmee je alle virussen kunt detecteren en kwantificeren. Hoewel de ontwikkelingen snel gaan, zijn we zo ver nog niet.”

Verbreding rioolsurveillance

Deze verbreding van de rioolsurveillance naar andere virussen vindt Medema een belangrijke ontwikkeling. “In juni vindt het wereldcongres voor microbiologen WaterMicro plaats in Amersfoort. KWR is hierin medeorganisator. Het congres valt onder de International Water Association en ik heb gezien dat maar liefst een kwart van alle inzendingen over rioolwatersurveillance gaat. Daarnaast werken we bij KWR ook aan de vraag hoe we landen zoals Ivoorkust en Oeganda kunnen ondersteunen bij het verbreden van rioolsurveillance, daar spelen heel andere omstandigheden dan hier. Ik hoop dat onze publicatie helpt om rioolsurveillance in de praktijk optimaal te professionaliseren. Want door het gebruik van een zo goed mogelijke kwaliteit van de methode en van de monsterwijze, krijg je een zo goed mogelijk resultaat.”

Wat is de Willem Koerselmanprijs?

Sinds 2009 reikt KWR de Willem Koerselmanprijs uit aan de meest geciteerde auteur van dat jaar, werkzaam bij ons instituut. De prijs inspireert onderzoekers om de impact van onderzoek voor de watersector inzichtelijk te maken. De naam van de prijs is verbonden aan KWR-onderzoeker Willem Koerselman, die nog steeds op kop ligt met zijn publicatie ‘The vegetation N:P ratio: A new tool to detect the nature of nutrient limitation’ (1996), in het Journal of Applied Ecology, samen met co-auteur Arthur Meuleman. Het aantal citaties hiervan ligt inmiddels op 2.124, een prachtige prestatie en een voorbeeld voor iedereen met hart voor de waterpraktijk.

Afbeelding 1. De Willem Koerselmanprijs

Afbeelding 2. Willem Koerselman overhandigt de Willem Koerselmanprijs aan Gertjan Medema

Afbeelding 3. Willem Koerselman en Gertjan Medema

Afbeelding 4. Gertjan Medema vertelt over zijn bijdrage aan het artikel ‘Minimizing errors in RT-PCR detection and quantification of SARS-CoV-2 RNA for wastewater surveillance’