Dank Abwassermonitoring bessere Überwachung der Pandemie

Ergänzend zu den Fallzahlen der Coronatests hat der Kanton Zürich diesen Mai ein zusätzliches Instrument zur Überwachung der Pandemie eingeführt. In zwölf Abwasserreinigungsanlagen wird regelmässig die Viruskonzentration gemessen. Das Abwassermonitoring erlaubt die Beurteilung der Situation unabhängig vom Testverhalten der Bevölkerung. Nun liegen erste Ergebnisse vor.

Inhaltsverzeichnis

Dichte Abdeckung des Kantonsgebiets

Über den ganzen Kanton verteilt werden seit Ende Mai in Abwasserreinigungsanlagen (ARA) dreimal wöchentlich Abwasserproben entnommen. Das Kantonale Labor analysiert diese anschliessend auf die Konzentration von SARS-CoV-2-Viren. Dadurch können verlässliche Aussagen über das Kantonsgebiet gemacht werden. Die ARA wurden nach Grösse und geographischer Verteilung ausgewählt. Beim Vergleich der Viruskonzentrationen zwischen den ARA ist jedoch Vorsicht geboten, da lokale Gegebenheiten wie beispielsweise Industrie-, Fremdwasser- und Regenwasseranteil die Resultate beeinflussen können.

Dunkelziffer dank Abwassermonitoring besser eruierbar

Die Ergebnisse des kantonalen Abwassermonitorings haben zum Ende der Sommerferien einen starken Anstieg der Viruskonzentration im Abwasser gezeigt. Nun sinkt diese jedoch wieder. Diese Entwicklung zeigt sich in allen zwölf ARA. In der gleichen Zeit scheint die Dunkelziffer der nicht gemeldeten Infektionen stark angestiegen zu sein. Dies zeigt sich, wenn man die Entwicklung der Viruskonzentration im Abwasser mit den gemeldeten Infektionen (Fallzahlen) vergleicht. Mit dem Anstieg der Fallzahlen ist auch die Viruskonzentration im Abwasser angestiegen, jedoch wesentlich stärker als erstere. Tatsächlich dürften die Infektionen in dieser Zeit stärker zugenommen haben als dies die Fallzahlen zeigten. Darauf deutet auch der starke Anstieg der Positivitätsrate in dieser Zeit hin. Umgekehrt ist die Viruskonzentration im Abwasser in den letzten Tagen stärker gesunken als die Fallzahlen, was wiederum auf eine fallende Dunkelziffer hindeutet.

Neue Methode als wichtiger Pfeiler bei der Pandemiebekämpfung

Diese Differenzierung der Aussagen unterstreicht die Wichtigkeit des Abwassermonitorings für die Beurteilung der Pandemie. Unabhängig vom Testverhalten der Bevölkerung erlaubt es das Infektionsgeschehen im ganzen Kantonsgebiet genauer zu verfolgen. Da Infizierte, auch wenn sie sich ihrer Krankheit nicht bewusst sind, das Virus ausscheiden, fliessen bei dieser Methode auch unentdeckte, asymptomatische Erkrankungen in die Resultate ein. Dadurch ergibt sich ein wesentlich vollständigeres Bild der Pandemieentwicklung.

Effiziente Messung von Mutationen 

Eine weitere Stärke der Methode ist der Nachweis von Virusmutationen. Mit dem Abwassermonitoring kann mit wenigen Tests für grosse Teile der Bevölkerung festgestellt werden, ob eine Virusvariante zirkuliert und wenn ja, in welcher Konzentration. Dies erlaubt eine wesentlich genauere Verfolgung des Mutationsgeschehens. Klinische Nachweise von Virusmutationen hingegen sind zwar sehr präzise und unerlässlich für den eindeutigen Nachweis. Sie sind jedoch auch teuer und müssen bei Verdacht oder für Stichproben angeordnet werden. Gegenwärtig ist die Delta-Variante (B.1.617.2) im Kanton Zürich dominierend, weitere Varianten spielen derzeit eine untergeordnete Rolle. Der Anteil der Delta-Variante im Abwasser steigt weiterhin an. Sobald sich dies ändert, wird diese Methode wertvolle Dienste leisten. Dann wird es möglich sein, die Verbreitung allfälliger neuer Virusvarianten zeitnah und flächendeckend zu verfolgen.

Anwendung neuester Forschungsergebnisse

Das Wasserforschungsinstitut des ETH-Bereichs (Eawag) und die École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) haben diese Methode des Abwassermonitorings in der Schweiz etabliert. Die ETH Zürich und das Swiss Institute of Bioinformatics (SIB) haben kürzlich zusammen mit dem Functional Genomics Center Zurich (FCGZ) der Universität und der ETH Zürich die molekularbiologischen und bioinformatischen Verfahren entwickelt, um aus den Abwasserproben die Konzentrationen der verschiedenen Virusvarianten zu berechnen. Die Gesundheitsdirektion hat beide Projekte unterstützt und setzt deren Erkenntnisse nun in der Praxis ein.

Resultate des Abwassermonitorings öffentlich verfügbar

Die Ergebnisse werden im Lagebulletin der Gesundheitsdirektion jeweils dienstags, mittwochs und freitags publiziert und als offene Behördendaten unter diesem Link bereitgestellt. Die Verteilung der Virusvarianten ist hier zu finden.
 

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