하수처리장에서 병원균을 이용한 탐지는 팬데믹을 지나온 우리로써는 이제 신기한 일은 아닐겁니다. 이런 연구 보고가 있었는데 사실 그때는 많은 관심을 가지지는 않았었지요.
팬데믹을 지나면서 저렴하면서도 정확한 검사방법을 개발하고, 고안해내고 있고, 감염을 창궐하기 전에 미리 예측, 모니터링 할 수 있는 방법이 없는지 고민하던 차에 시단위나 특정 지역 단위의 하수처리장을 검사하면 대략적으로 모니터링을 할 수 있는 장점이 있어서 미국에서도 폐수? 하수 시스템을 도입해서 운영하고 있지요.
원래 전세계에서 처음으로 하수를 이용해서 SARS-CoV-2를 탐지한 곳은 네달란드인지 어딘지 잘 기억이 안나지만, 오늘은 이탈리아의 로마와 밀리노 하수에서 COVID-19를 탐지한 논문이 있어서 한번 올려봅니다.
제목은 First detection of SARS-CoV-2 in untreated wastewaters in Italy 이고,
DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.139652 입니다.
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## 하수로 질병을 잡는다?! 놀라운 하수 기반 역학의 세계
최근 코로나19 팬데믹으로 인해 우리는 바이러스와 세균에 대한 관심이 더욱 높아졌습니다. 하지만 이러한 병원균들을 직접 관찰하거나 검사하는 것은 쉽지 않고 위험하기도 합니다. 과연 우리는 어떻게 효과적으로 병원균을 추적하고 관리할 수 있을까요?
바로 **하수 기반 역학**이라는 놀라운 기술이 있습니다!
**하수 기반 역학**은 하수에서 바이러스, 세균, 기생충 등 다양한 병원균을 검출하여 공중 보건 위협을 추적하고 관리하는 방법입니다. 마치 우리 몸에서 나오는 노폐물을 통해 건강 상태를 파악하는 것과 비슷하다고 생각하면 됩니다.
**어떻게 하수에서 병원균을 찾을 수 있을까요?**
1. **하수 채취**: 연구원들은 도시 하수 처리 공장에서 정기적으로 하수 시료를 채취합니다.
2. **바이러스 추출**: 채취된 시료는 농축, 여과, 초음파 처리 과정을 거쳐 바이러스를 추출합니다.
3. **RT-PCR 분석**: 추출된 바이러스 RNA는 RT-PCR이라는 방법으로 검출됩니다. 이는 특정 바이러스 RNA를 증폭하는 기술입니다.
4. **분석 및 해석**: 검출된 바이러스 양, 종류 등을 분석하여 질병의 확산 추이를 파악하고 공중 보건 위협을 평가합니다.
**하수 기반 역학의 장점은 무엇일까요?**
* **비침습적**: 개인의 동의 없이도 진행 가능
* **민감도 높음**: 많은 사람들의 병원균을 포함하여 매우 민감하게 탐지
* **빠른 속도**: 질병 발생 초기 단계에서도 감지 가능
* **저렴한 비용**: 다른 방법에 비해 저렴
* **공중 보건 위협 예측**: 질병 확산 추이를 예측하고 예방 조치 마련 가능
**하지만 몇 가지 주의해야 할 점도 있습니다.**
* **모든 병원균을 탐지하지 못함**: 특정 병원균만 탐지 가능
* **정량화 어려움**: 검출된 병원균 수준이 실제 질병 발병률을 정확하게 반영하지 않을 수 있음
* **환경 영향**: 온도, 강수량, pH 등 환경 요인에 영향을 받을 수 있음
**하수 기반 역학**은 아직 초기 단계이지만, 다양한 질병을 관리하는 데 큰 잠재력을 지닌 기술입니다. 앞으로 더욱 발전된 기술과 더불어 정책적 지원이 이루어진다면, 우리는 더욱 건강하고 안전한 사회를 만들어갈 수 있을 것입니다.
**이 글이 여러분에게 생명공학 분야에 대한 새로운 시각을 제공하고, 하수 기반 역학이라는 흥미로운 기술에 대한 이해를 높이는 데 도움이 되었기를 바랍니다.**
**#하수기반역학 #바이러스 #세균 #공중보건 #생명공학 #코로나19**
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이탈리아에서는 2020년 2월부터 4월까지 SARS-CoV-2가 폐수처리장에서 검출되었습니다. 이는 SARS-CoV-2가 환경에서 검출될 수 있다는 것을 보여줍니다.
SARS-CoV-2는 COVID-19를 유발하는 바이러스로, 전 세계적으로 큰 유행병을 일으키고 있습니다. 이 바이러스는 사람들의 호흡기에서 분비되는 분비물을 통해 전파되며, 감염된 사람과의 접촉이나 호흡기 분비물이 묻은 물건을 만짐으로써 감염될 수 있습니다.
이탈리아에서 수행된 연구에서는 SARS-CoV-2가 폐수에서 검출되었으며, 이는 바이러스가 환경에서 생존할 수 있다는 것을 시사합니다. 이러한 결과는 환경 모니터링이 바이러스의 전파를 감시하는 데 유용한 도구가 될 수 있다는 것을 보여줍니다.
환경 모니터링은 바이러스가 언제 어디서 검출되었는지를 파악할 수 있으며, 이를 바탕으로 예방 조치를 취할 수 있습니다. 또한, 환경에서 바이러스가 검출되는 시기와 감염자 수와의 상관관계를 분석하여, 바이러스의 전파 양상을 파악할 수 있습니다.
하지만, 환경 모니터링만으로는 바이러스의 전파를 완전히 막을 수는 없습니다. 따라서, 환경 모니터링과 함께 개인 위생 수칙을 준수하고, 사회적 거리두기를 실천하는 것이 중요합니다.
또한, 바이러스가 검출된 지역에서는 적극적으로 검사를 실시하고, 확진자를 격리하여 추가적인 전파를 막는 것이 필요합니다. 이를 통해 COVID-19의 유행을 예방하고, 더 많은 사람들이 안전하게 생활할 수 있습니다.
환경 모니터링은 바이러스의 전파를 감시하는 데 유용한 도구이지만, 이를 활용할 때는 전문가의 조언을 듣고, 적절한 절차를 따라야 합니다. 또한, 환경 모니터링 결과를 바탕으로 적절한 조치를 취하는 것이 중요합니다.
따라서, 우리는 환경 모니터링과 함께 개인 위생 수칙을 준수하고, 사회적 거리두기를 실천하여 COVID-19의 유행을 예방하는 것이 중요합니다. 또한, 바이러스가 검출된 지역에서는 적극적으로 검사를 실시하고, 확진자를 격리하여 추가적인 전파를 막는 것이 필요합니다. 이를 통해 더 많은 사람들이 안전하게 생활할 수 있습니다.
또한, 생명공학 기술을 활용하여 바이러스를 예방하고 치료하는 방법을 개발하는 것도 중요합니다. 이를 통해 우리는 더 나은 미래를 만들어 나갈 수 있습니다.
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### 하수로 병원균을 탐지한다고? 하수 기반 역학의 놀라운 가능성
최근 몇 년간 SARS-CoV-2, 즉 코로나바이러스가 전 세계를 강타하면서 병원균에 대한 관심이 급증했습니다. 많은 사람들이 바이러스의 전파와 감시에 대해 궁금해하는데, 그중에서도 하수에서 병원균을 탐지하는 '하수 기반 역학(WBE)'이란 개념이 주목받고 있습니다. 오늘은 이 하수 기반 역학이 무엇이며, 어떤 장점이 있는지 알아보겠습니다.
### 하수 기반 역학이란?
하수 기반 역학은 말 그대로 하수에서 병원균을 탐지하고 감시하는 방법입니다. 이 방법을 통해 연구자들은 특정 지역의 하수에서 바이러스나 세균, 기생충 등의 병원균을 찾아내고, 이를 통해 지역사회 내 유행병의 존재와 확산을 추적할 수 있습니다.
### 하수에서 어떤 병원균을 탐지할 수 있나요?
하수에서는 다양한 병원균을 탐지할 수 있습니다. 예를 들어, 바이러스 중에서는 폴리오바이러스, 노로바이러스, 아데노바이러스, 로타바이러스 등이 있고, 세균으로는 살모넬라, 시겔라, 대장균 등이 있습니다. 기생충으로는 지아르디아와 크립토스포리디움, 곰팡이로는 아스퍼질루스와 칸디다가 포함됩니다.
### 하수에서 SARS-CoV-2를 어떻게 검출하나요?
이탈리아에서 진행된 연구를 예로 들어보겠습니다. 연구팀은 밀라노와 로마의 하수처리장에서 수집한 샘플을 분석했습니다. 샘플은 수집 후 냉동 보관되었고, 분석을 위해 열처리와 여러 단계를 거친 후 바이러스 RNA를 추출했습니다. 이렇게 추출된 RNA는 RT-PCR과 실시간 qPCR 같은 분자 생물학적 기법을 통해 SARS-CoV-2의 존재를 확인할 수 있었습니다.
### 하수 기반 감시의 장점은?
#### 1. **조기 경고 시스템**
하수 기반 감시는 지역사회 내 병원균의 유행을 조기에 탐지할 수 있습니다. 이는 전통적인 임상 보고 시스템보다 빠르게 유행의 징후를 포착할 수 있다는 점에서 큰 이점이 있습니다.
#### 2. **비침습적 방법**
개별 검사를 수행할 필요 없이, 집단의 건강 상태를 평가할 수 있습니다. 이는 특히 큰 인구 집단에 대해 매우 유용합니다.
#### 3. **광범위한 적용 가능성**
하수는 다양한 병원균의 존재를 탐지할 수 있기 때문에, 다중 병원체 감시가 가능합니다.
#### 4. **비용 효율성**
대규모 인구를 대상으로 개별 검사를 수행하는 것보다 비용이 적게 들며, 지속적인 감시가 가능합니다.
#### 5. **보건 정책 지원**
하수 기반 감시 데이터는 보건 당국이 유행병의 유행을 모니터링하고, 이에 대한 대응 전략을 수립하는 데 중요한 정보를 제공합니다.
#### 6. **지역사회 건강 상태 평가**
특정 지역의 건강 상태를 평가하고, 공중 보건 개입의 효과를 모니터링할 수 있습니다.
### 결론
하수 기반 역학은 공중 보건 감시와 전염병 관리를 위한 강력한 도구입니다. 조기 경고, 비용 효율성, 비침습적 접근 등 많은 장점을 통해 다양한 병원균을 탐지하고, 지역사회 건강을 개선하는 데 큰 기여를 할 수 있습니다. 앞으로도 더 많은 연구와 적용을 통해, 우리의 일상 생활 속에서 건강과 안전을 지키는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.
여러분도 앞으로 하수 기반 역학에 대해 더 많은 관심을 가져보세요. 우리가 마시는 물, 사용하는 물이 단순히 버려지는 것이 아니라, 우리의 건강을 지키는 중요한 정보원이 될 수 있다는 사실을 잊지 말아야겠습니다!
claude
이 연구에서는 다음과 같은 방법으로 하수에서 SARS-CoV-2를 검출했습니다:
1. 밀라노와 로마의 하수처리장에서 원수 하수 샘플을 수집했습니다.
2. WHO의 폴리오바이러스 감시 프로토콜을 수정하여 바이러스를 농축했습니다.
- PEG/덱스트란 방법을 사용해 250ml 샘플에서 바이러스를 농축했습니다.
3. RNA를 추출하고 PCR 억제제를 제거했습니다.
4. 3가지 nested RT-PCR 분석법과 1가지 real-time qPCR 분석법을 사용해 SARS-CoV-2 RNA를 검출했습니다:
- ORF1ab 영역을 표적으로 하는 새로운 프라이머 세트 설계
- spike 유전자 영역을 표적으로 하는 기존 프라이머 사용
- RdRp 유전자를 표적으로 하는 real-time RT-qPCR 사용
5. 양성 결과는 염기서열 분석으로 확인했습니다.
하수를 이용한 병원체 탐지의 장점:
1. 전체 인구 수준에서 바이러스 순환을 모니터링할 수 있습니다.
2. 무증상 및 경증 사례를 포함한 전체 감염 규모를 파악할 수 있습니다.
3. 임상 감시보다 더 빠르게 유행을 감지할 수 있습니다.
4. 유행이 끝난 후에도 바이러스의 재출현을 조기에 경고할 수 있습니다.
5. 다양한 병원체(장 바이러스, 식중독 바이러스, 폴리오바이러스 등)에 적용 가능합니다.
6. 비용 효율적이고 비침습적인 방법입니다.
따라서 하수 기반 역학조사는 공중보건 감시의 중요한 도구가 될 수 있습니다.
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| 출처: @ye._.vely618 |
