Implementación de técnicas moleculares para la detección del SARS-COV2 en aguas residuales como herramienta de vigilancia epidemiológica en Cartagena de Indias, Colombia

Abstract

La propagación global del SARS-CoV-2 impulsó investigaciones enfocadas en la identificación del virus no solo en ambientes clínicos, sino también en el medio ambiente. Estas investigaciones han confirmado la presencia del virus en aguas residuales cercanas a hospitales y comunidades, incluso antes de la aparición de casos clínicos, subrayando la importancia de la “epidemiología basada en aguas residuales” como una herramienta para estudiar y manejar la COVID-19 en la salud pública. A nivel mundial, se identificaron factores clave que facilitan la diseminación del virus a través de las aguas residuales, incluyendo la persistencia del SARS-CoV-2 en heces y orina de pacientes infectados. Este descubrimiento llevó a la realización de estudios específicos sobre el SARS-CoV-2 en aguas residuales desde el inicio de la pandemia, revelando la importancia de monitorear estos cuerpos de agua para la detección del virus. El objetivo de esta investigación es optimizar mediante técnicas moleculares la detección de SARS-CoV-2 en aguas residuales. Para este fin, fueron escogidos cinco zonas en la ciudad de Cartagena, tales como Cercanías al aeropuerto (1), hospitales (2), barrios poblados (1) y centros turísticos (1). Este muestreo fue realizado al azar y por conveniencia. Las muestras fueron recolectadas de acuerdo a lo estipulado en Colombia, mediante la normativa para el manejo y tratamiento de aguas residuales basado en las directrices nacionales y recomendaciones de organismos internacionales, como la Organización Panamericana de la Salud (OPS). Incluyendo la Resolución 0631 de 2015: Emitida por el Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, quien establece los parámetros y valores límites máximos permisibles en los vertimientos puntuales a cuerpos de agua superficiales y a sistemas de alcantarillado público; Decreto 1076 de 2015: Decreto Único Reglamentario del Sector Ambiente y Desarrollo Sostenible, que consolida la normativa ambiental, incluyendo la gestión de vertimientos y tratamiento de aguas residuales, Resolución 1541 de 2013: Relacionada con los permisos de vertimientos de aguas residuales y los requisitos para obtenerlos. Los muestreos se realizaron por duplicado, durante los meses de febrero a marzo de 2024. Las muestras fueron recolectadas por personal especializado en el área en recipientes estériles y transportadas bajo condiciones de frío al laboratorio de investigaciones del Grupo Biotoxam, en la Universidad de Cartagena. Posteriormente, estandarizaciones utilizando diferentes métodos de concentración viral fueron implementadas. Las cuales incluyeron la ultrafiltración, absorción por membranas electronegativas con la posterior selección del método de filtración por membranas utilizando filtros de 0.45 nm y con la activación con cloruro de magnesio (MgCl2), los cuales fueron almacenados -80°C, hasta su uso. A partir de los filtrados se realizó la identificación del ARN del SARS-CoV-2 mediante RT-PCR en tiempo real utilizando Thermo ScientificTM KingFisher FlexTM PCR con el sistema Applied BiosystemsTM QuantStudio 5, siguiendo las instrucciones del fabricante. El uso de estos métodos permitió la recuperación eficaz de ARN viral de las muestras, demostrando su utilidad para la detección de SARS-CoV-2 en aguas residuales. En el futuro, se recomienda continuar utilizando la vigilancia epidemiológica de las aguas residuales del SARS-CoV-2, debido a que podría proporcionar un medio importante para monitorear las tendencias de la población a medida que disminuyen las pruebas clínicas y la carga de SARS-CoV-2 disminuye. Esta herramienta es un punto clave para el apoyo de los esfuerzos de la vigilancia clínica.