Detectives de aguas residuales para adelantarse a las crisis: “En el caso del VRS, los niveles se elevaban antes de que se produjera un pico en la clínica”
Se abre la tapa de la alcantarilla, y bajo nuestros pies vemos -y sobre todo olemos- cómo fluye un nauseabundo río de desechos. La mezcla de orines, heces, restos orgánicos y otras inmundicias baja rápido por este colector que encontramos en una calle de Valencia, pero que es igual al que está junto a cualquier edificio.
Aunque no reparemos en ella, la agüita amarilla, ya lo decían ‘Los Toreros Muertos’, “pasa por debajo de tu casa, pasa por debajo de tu familia, pasa por debajo de tu lugar de trabajo”. Y contiene mucha información sobre nosotros y sobre los riesgos a los que nos exponemos.
Lo sabe bien Gloria Sánchez, que lleva años analizando los microorganismos presentes en aguas residuales y su papel en la vigilancia epidemiológica. Donde la mayoría solo ve una hedionda cloaca, está científica del Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos de Valencia (IATA), que pertenece al CSIC, contempla una mina de información que no solo nos ayuda a saber qué patógenos están circulando cerca de nosotros, sino que también podría alertarnos de la próxima pandemia antes que cualquier otro centinela.
“La epidemiología basada en las aguas residuales es una potente herramienta que puede proporcionar mucho conocimiento para vigilar la salud de una población”, señala la investigadora, que dirige el Laboratorio de Virología Ambiental y Seguridad Alimentaria (VISAFELab) en el centro valenciano.
Analizando estas aguas, subraya, se puede obtener información objetiva y en tiempo real sobre qué cepa de la gripe ha empezado a circular, dónde es más probable que se produzca un brote de gastroenteritis o si un virus emergente se está introduciendo en la ciudad, entre otros ejemplos. El sistema, además, puede aportar esos datos antes de que la enfermedad dé la cara en hospitales y centros de salud porque, en la mayoría de infecciones, los afectados ya excretan el patógeno en su orina, heces u otros fluidos antes de desarrollar síntomas. Es, por tanto, una especie de vigía que puede adelantarse a los brotes.
“Se ha comprobado que es una herramienta muy potente“, subraya. “No viene a sustituir lo que se hace a nivel clínico ni la vigilancia epidemiológica clásica, pero sí que ha demostrado que permite contar con una alerta temprana o con la información necesaria para buscar en un foco determinado y eso se está explorando con distintos patógenos”.
Además de los gérmenes con potencial para causar infecciones alimentarias o el virus de la polio, que ya se estudiaban en aguas residuales antes de la pandemia, también han empezado a incluirse en la lista de ‘más buscados’ nuevos microorganismos de todo tipo. Entre ellos hay más virus, como los de la gripe o el VRS; bacterias –Salmonella o Campylobacter– parásitos –Cryptosporidium o Giardia lamblia; hongos -como Candida y Aspergillus y también patógenos emergentes en Europa, como dengue o West Nile…
El compendio de posibles agentes a identificar es cada vez más extenso. Lo conoce bien Inés Girón, investigadora postdoctoral en el equipo de Gloria Sánchez, que acaba de recibir en el laboratorio el litro de aguas fecales que se ha recogido a primera hora de la mañana en la alcantarilla valenciana.
En la medida de lo posible, siempre se intenta que la recolección de la muestra se haga en ese momento, porque es cuando todo el mundo va al baño y lo que interesa a los investigadores es que en las aguas residuales se refleje ese pico de excreción.
Así que, sin saberlo, muchos ciudadanos han contribuido esa mañana a la investigación con el simple gesto de accionar la cisterna de su inodoro.
Girón toma la muestra y recoge en un recipiente un volumen de 200 ml de agua turbia que sabe que está cargada de microorganismos. Para poder detectarlos tiene que someter ese fluido a varios procesos que, finalmente, le permitirán obtener un concentrado de 2 ml que cabe en un pequeño vial pero contiene miles de microbios. De ahí, extraerá el material genético necesario para poder hacer las PCR que permiten identificar a cada patógeno por su DNI particular.
En algunos casos, como el del SARS-CoV-2, del patógeno solo quedan en la muestra restos genéticos, nunca virus viables, “porque su envuelta lipídica no resiste a la acción de los detergentes y productos químicos que también están presentes en las aguas residuales”. Sin embargo, otros patógenos, como los norovirus o los virus de la hepatitis A y E sí consiguen salir indemnes y seguir siendo infecciosos. “De hecho, luego hacemos cultivos celulares para comprobarlo y muchos son viables”, explica Sánchez.
Normalmente, estas investigadoras hacen sus análisis buscando patógenos específicos -validando el procedimiento para cada uno de ellos- aunque, mediante técnicas de secuenciación masiva, también han hecho estudios para intentar identificar cualquier patógeno conocido presente en la muestra.
El conocimiento, el equipamiento y la preparación que se adquirió durante la covid, han proporcionado los recursos necesarios para responder de forma rápida a cualquier riesgo microbiológico emergente, señalan. Un claro ejemplo es lo que ocurrió con la epidemia de mpox -antes conocido como virus de la viruela del mono-, que se declaró emergencia sanitaria global en 2022. El equipo no solo fue capaz de detectar el virus en aguas residuales, sino que demostró la existencia de una correlación entre los niveles del patógeno detectados en sus análisis y la presencia de casos diagnosticados en el entorno clínico.
“También hemos visto que, en el caso del virus respiratorio sincitial, los niveles en aguas residuales se elevaban antes de que se produjera un pico en la clínica, lo que sugiere que es incluso posible anticipar los casos”, señala Girón.
El grupo está especialmente pendiente de virus emergentes que pueden llamar a nuestras puertas. Uno de ellos es el virus H5N1 de la gripe aviar. “Llevamos ya un año preparados. Hemos validado el procedimiento para detectarlo con un virus inactivado porque es esperable que llegue. A nivel de fauna salvaje está por todas partes y en EEUU también ha conseguido afectar a una gran cantidad del ganado vacuno y se han producido varios casos en humanos. Detectarlo en aguas residuales puede ser un buen sistema de alerta, así que tenemos que estar listos”, señala Sánchez.
“El principal escollo todavía es la comunicación de los resultados con las distintas autoridades”
También se han preparado para detectar arbovirus como el virus del Nilo Occidental, cuya detección en la clínica es complicada. En un altísimo porcentaje de los casos, la infección por este patógeno que se transmite por la picadura de un mosquito resulta asintomática, no da la cara y, como mucho, se parece a un catarro. Sin embargo, en un 1% de los casos puede producir una grave enfermedad neuroinvasiva y conducir a la muerte. Por esta razón, el equipo cree que “el análisis de aguas residuales puede ser muy útil para la vigilancia de arbovirus como este”, ya que puede actuar como señal de alerta para redoblar las medidas de protección frente a las picaduras.
En las próximas semanas, Inés Girón realizará una estancia en la Estación Biológica de Doñana, en cuyas inmediaciones el virus ha provocado brotes en los últimos años, para comprobar si es posible detectar el patógeno en aguas del humedal.
Por otro lado, el grupo también trabaja en la detección de genes de resistencia a los antibióticos en las bacterias presentes en las muestras que analizan. “Es un importante problema de salud pública y aquí tenemos una gran fuente de información para estudiarlo”, señala Sánchez.
“Realmente las aguas residuales son una mina de información”, incide la investigadora. “Es una mina compleja de analizar” porque no es fácil procesar los datos, ni se puede comparar directamente la información obtenida en una planta depuradora con la que proporciona otra, porque cada una es un mundo, “pero se está avanzando muchísimo y cada vez podemos obtener más datos”.
El problema, desliza, es que esos datos no se están utilizando en la mayoría de los casos. “El principal escollo todavía es la comunicación de los resultados con las distintas autoridades públicas que toman decisiones”, lamenta Sánchez. No existen canales oficiales, ni obligación de reportar los resultados. El proyecto VATar, que coordinaban el Ministerio de Sanidad con el de Transición Ecológica, realizaba un seguimiento del SARS-CoV-2 pero se cerró hace aproximadamente un año.
Ahora hay planes para retomarlo, tal y como confirman fuentes del Ministerio de Sanidad. “En estos momentos se está elaborando un contrato para la vigilancia sanitaria de las aguas residuales” que prevé el control de SARS-CoV-2, virus de la polio, mpox y gripe aviar. El citado contrato aún está en proceso de trámite, pero Sanidad avanza algunos detalles: “El ámbito será nacional, con 66 estaciones de depuración de agua residual EDAR que corresponderá casi al 50% de la población española”.
“A nivel europeo también se está intentando impulsar, pero todo es lento”, confirma Sánchez, que teme que el anunciado incremento de inversión en defensa pueda restar fondos a esta área de investigación y lastrar el avance de una herramienta que aún no ha desplegado todas sus habilidades. “Se nos ha olvidado ya, pero con la covid aprendimos que tenemos que estar preparados para afrontar la llegada de nuevos patógenos”, recuerda. “Es la investigación la que tiene las claves para aprender. El momento para prepararse es ahora, no cuando el problema ya se haya producido”.
