La salvezza scorre sotto le strade
Le fognature potrebbero diventare l'asso nella manica per il rilevamento precoce delle ondate di infezione da Coronavirus e per la potenziale prevenzione da future pandemie.
Scritto da
Marc-Olivier Buffle
Head of Thematic Client Portfolio Managers and Research
Cédric Lecamp
Senior Investment Manager
“La coscienza della città.” Così Victor Hugo descriveva le fogne di Parigi.
Un secolo e mezzo dopo, anche le acque reflue che scorrono sotto le strade potrebbero essere diventate uno strumento di salvezza. In effetti, potrebbero rivelarsi il nostro migliore alleato nella lotta contro COVID-19 e pandemie future.
Le fognature da sempre contengono informazioni essenziali sui virus. Ma il problema che si trovano ad affrontare i virologi ambientali è sempre stato la mancanza di tecnologia per raccogliere i dati più significativi. Ma non è più così.
Attingendo a un arsenale di sofisticate tecnologie per l'analisi delle acque, gli esperti di salute pubblica sono ora in grado di rilevare nelle acque reflue piccolissime tracce della malattia. Il che significa che adesso è possibile valutare la concentrazione del virus nella popolazione a livello molto localizzato.
Figura 1 - I segreti delle fognature
Esempi di tipi di big data che possono essere raccolti dalle acque reflue
Queste informazioni sono essenziali. Possono aiutare i governi a tenere traccia del progresso della malattia, individuare tempestivamente nuove ondate nelle fasi iniziali e, infine, limitare la sua diffusione con misure mirate come il lockdown.
Potrebbe essere un aiuto rivoluzionario nel contenimento delle pandemie.
Il progresso finora è stato incoraggiante. Gli scienziati hanno identificato frammenti del materiale genetico del virus (RNA) nelle fognature e ne hanno dimostrato la correlazione con i tassi d’infezione locali. L’RNA può essere rilevato entro tre giorni dall’infezione. Un dato di fondamentale importanza quando si tratta di COVID-19. Negli esseri umani, servono solitamente 14 giorni prima che compaiano i sintomi fisici. In effetti, una grande percentuale delle persone contagiate (fino all’80%, secondo alcuni studi) ha mostrato sintomi molto deboli, o addirittura nessun sintomo, e per questo motivo ha contribuito a diffondere inconsapevolmente la malattia.
Finora i dati indicano che l’RNA virale nelle acque reflue può essere identificato almeno cinque o sei giorni prima rispetto alla comparsa dei sintomi fisici nei soggetti contagiati. Indubbiamente un’ampia finestra. Una ricerca condotta dalla Columbia University indica che il bilancio delle vittime negli Stati Uniti poteva essere inferiore di 36.000 unità, se il Paese avesse iniziato a imporre misure di distanziamento fisico solo una settimana prima di quanto effettivamente deciso.1
In Svizzera, i ricercatori dell’Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) e dello Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology (EAWAG) stanno testando campioni di 12 impianti di trattamento delle acque reflue che complessivamente servono circa 800.000 abitanti.
La precisione dei risultati è impressionante: è stato possibile individuare l’infezione nei campioni di febbraio provenienti da Lugano e Zurigo, quando nelle città erano stati registrati rispettivamente solo uno e sei casi. L’obiettivo, affermano gli scienziati, è quello di sviluppare un sistema di allerta precoce, per qualsiasi futura ondata di Coronavirus e per altri virus.
I ricercatori dell’Arizona State University’s Human Health Observatory (HHO), che hanno tracciato gli indicatori sanitari nelle fognature per oltre un decennio, ritengono che le tecniche possano essere ulteriormente affinate in modo che sia possibile identificare un singolo individuo infetto tra 2 milioni di persone.
A tal fine, è necessario stabilire una stima precisa di quanto materiale RNA viene prodotto da un individuo, oltre a calcolare i tassi di deterioramento e rettificarli in base al profilo di ciascuna comunità (come le variazioni del consumo idrico).
La portata della ricerca - i test e le analisi non riguardano solo Stati Uniti e Svizzera, ma anche Regno Unito, Francia, Paesi Bassi, Nuova Zelanda, Australia e altri Paesi - fa sperare che il progresso sarà rapido.
Per le società idriche che svilupperanno questa tecnologia, le opportunità commerciali potrebbero essere notevoli. Attualmente, aziende come American Water Works stanno collaborando con gli scienziati alla ricerca di un sistema di allerta precoce per una nuova emergenza da COVID-19.
Nel frattempo, anche le aziende che producono attrezzature per i test molecolari, come Danaher e Thermo Fisher, svolgono un ruolo importante.2 Biobot Analytics, startup statunitense che si occupa di fornire strumenti per i test sulle acque reflue, tra i cui progetti rientrano i test per COVID-19, ha recentemente raccolto altri 4,2 miliardi di dollari a titolo di finanziamento iniziale.
Dopo che gli scienziati avranno perfezionato le tecniche di analisi, il loro utilizzo potrà essere ampliato oltre l’individuazione e il tracciamento dei virus. Le acque reflue contengono anche informazioni essenziali sull’utilizzo di antibiotici e altre sostanze legali e illegali, ormoni, pesticidi e addirittura raggi X.
Tali dati possono essere utilizzati per intervenire tempestivamente sull’abuso di droghe, per promozioni mirate di stili di vita più salutari, per migliorare le pratiche agricole e molto altro.
La generazione e l'analisi dei big data a partire dall’acqua e dalle fognature potrebbe diventare un elemento centrale in questo settore nei prossimi anni, offrendo un’ulteriore linea di difesa contro le minacce alla salute e dando vita a una nuova gamma di opportunità di investimento nel settore dell'acqua.
[1] “Differential Effects of Intervention Timing on COVID-19 Spread in the United States,” di Sen Pei, Sasikiran Kandula e Jeffrey Shaman, Columbia University
[2] American Water Works, Danaher e Thermo Fisher sono parte del portafoglio Water di Pictet.
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