Qué nos dicen las cloacas del coronavirus: un viaje por las aguas residuales para medir el ritmo de la epidemia

Ir al baño y tirar de la cadena en tiempos de coronavirus no es solo lo que parece. Hoy se sabe que el SARS-CoV-2 no se excreta únicamente por las vías respiratorias, sino también por el tracto grastrointestinal, lo que convierte a las heces en una especie de vehículo de transmisión del virus que va a parar a las aguas residuales que circulan bajo las alcantarillas de las ciudades. De esta forma, un análisis de las muestras, algo que ya están haciendo muchas ciudades en España y que el Gobierno va a impulsar a nivel nacional, puede orientar sobre el punto en el que se encuentra la epidemia en una población concreta.

Con esta fórmula, investigadores de la Universidad de Barcelona afirman haber hallado restos de coronavirus en las aguas fecales de marzo de 2019, un año antes de que se declarara la pandemia. El estudio está aún pendiente de revisión, pero este es uno más de los varios proyectos en marcha que ya han identificado material genético del virus. En algunos casos incluso se han revelado muestras positivas en fechas anteriores a que llegara el pico epidémico y cuando el número de casos clínicos confirmados era bajo, señala el Instituto de Salud Carlos III (ISCIII), que ha recopilado la evidencia científica disponible.

Gloria Sánchez, que lidera al equipo de investigadores del Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (IATA-CSIC), inmerso en varios de estos proyectos, explica que “el principal receptor del SARS-CoV-2, la proteína ACE2, está en las células gastrointestinales, no solo en las pulmonares, por lo que al replicar a nivel intestino, se excreta en las heces. Al hacer los análisis, lo que hemos visto es presencia genética del virus en diferentes niveles”.

Precedentes en Valencia y Murcia

Este mismo estudio de Barcelona encontró ARN del coronavirus en las aguas residuales de la ciudad catalana ya en enero de este año, 41 días antes de que se reportara transmisión comunitaria en España. En Murcia, la primera ciudad que rastreó de esta forma al SARS-CoV-2, un grupo de investigadores analizó entre el 12 de marzo y el 14 de abril muestras de seis estaciones depuradoras. Los resultados, aún preliminares y en forma de pre-print, revelan presencia del virus en las aguas; y en tres municipios, Lorca, Cieza y Totana, estaba entre 12 y 16 días antes de que los primeros casos fueran declarados.

En el proyecto participan el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universitat de València, que también aplican el sistema en depuradoras del área metropolitana de València. Para un primer acercamiento tomaron muestras entre el 12 de febrero (en este caso, retrospectivas, es decir, congeladas) y el 14 de abril. “Lo que encontramos fue que había coronavirus en aguas cuando aún no había casos declarados, en un momento en que no se detectaban porque no se hacían PCR. En ese momento, finales de febrero, había menos material genético que después, conforme nos acercamos al pico de la epidemia”, explica Pilar Domingo, del Instituto de Biología Integrativa de Sistemas (I2SysBio) y una de las investigadoras del equipo.

Los resultados preliminares apuntan a presencia de ARN viral desde el 24 de febrero, lo que sugiere “fuertemente que el virus estaba siendo transmitido por la comunidad antes de lo que se creía anteriormente”, esgrime el estudio. Estas investigaciones siguen la estela de lo publicado en otros países como Holanda, el primero en detectar SARS-CoV-2 en aguas residuales, Francia o Italia. Según esgrime el ISCIII, en estos tres territorios, las muestras ya eran positivas “días antes de que llegase el pico epidémico, cuando el número de casos clínicos confirmados era bajo”.

La red nacional que impulsa Transición Ecológica

Con estos precedentes, en varios puntos de España –Murcia, València, A Coruña, Málaga, Navarra, Cantabria o Asturias– ya se han implantado este tipo de sistemas, que miran a las aguas fecales como una herramienta de vigilancia epidemiológica e incluso detección temprana ante rebrotes o una posible segunda ola. Así lo pone de manifiesto el Ministerio para la Transición Ecológica y para el Reto Demográfico, que ha impulsado una red nacional de control de depuradoras urbanas en todo el país. Por el momento, “se están acabando de cerrar los puntos de muestreo” con las comunidades autónomas, explica.

El MITECO ha destinado inicialmente para este proyecto 2 millones de euros, que se revisarán en función del ritmo de la pandemia, y el objetivo es extenderlo durante nueve meses como mínimo. En colaboración con Sanidad, la idea inicial es que el sistema pueda servir de “indicador epidemiológico de alerta temprana de gran utilidad para futuras incidencias de la enfermedad”, resume el ministerio.

Es decir, lo que se encuentra bajo las alcantarillas puede ser un buen termómetro de lo que está ocurriendo arriba, del grado de circulación del virus. Según Sánchez, en estas últimas semanas, los análisis del CSIC revelan que “los niveles son muy bajos”, pero la idea es “que a futuro se plantee como una herramienta más con la que poder ver que si de repente en tal punto empiezan a subir, sabemos que tenemos que poner el foco ahí, rastrear los casos y, en su caso, tomar medidas”.

Una herramienta “complementaria”

El proceso comienza por recoger una muestra de agua de entrada, es decir antes de ser tratada, que se analiza después en el laboratorio, donde se filtra para concentrar el material genético del SARS-Cov-2. El siguiente paso es hacer una PCR. “Solemos esperar hasta las 10 de la mañana, cuando la gente ya ha ido al baño, y recogemos una muestra concentrada de cuatro horas”, cuenta Domingo sobre el proyecto de Valencia.

Elisa Valía, concejala del ciclo integral del agua del Ayuntamiento de Valencia explica que han sectorizado la ciudad en 24 zonas en base al recorrido de las diferentes aguas, de las que actualmente escogen muestras cada dos días: “Ha habido una tendencia claramente descendente, aunque hay dos zonas en las que hay presencia latente, en una hay un hospital que puede tener que ver. Creemos que el sistema tiene mucho potencial para ir viendo la evolución y quizás nos pueda servir para alertarnos previamente de un rebrote. Es algo complementario a lo que ya se realiza en el ámbito sanitario”.

Ahora mismo, las PCR a casos sospechosos se hacen en 24 o 48 horas; y se empieza la identificación de sus contactos, a los que se les tiene también que testar. Es posible que si las pruebas se hacen de forma sistemática y a tiempo, el sistema de análisis de aguas residuales no se anticipe a la detección, pero muchas personas con síntomas muy leves o asintomáticos en realidad nunca llegan a ser identificadas. Ahí, coinciden las expertas, está uno de los puntos fuertes del método: “Hay muchos pacientes asintomáticos que no se harán una PCR, pero que expulsan el virus en sus heces. Además, parece que las personas sintomáticas también lo excretan antes de que aparezcan los síntomas, aunque no se sabe desde cuándo, y también un tiempo después”, esgrime Domingo.

Cautela e investigación

Rastrear al agua en busca de virus no es algo nuevo. Según informa el ISCIII, ya se realiza “desde hace tiempo” para el seguimiento de la posible circulación de otros virus, como el de la polio, en la población. El Laboratorio de Enterovirus del Centro Nacional de Microbiología lleva a cabo esta labor “desde hace más de 20 años”, algo que ha sido recomendado por la propia OMS como un método medidor eficaz y sencillo.

En el caso del coronavirus, no obstante, el sistema no está exento de límites. En primer lugar, cada laboratorio puede estar aplicando diferentes metodologías, por lo que no hay una estandarizada, lo que dificulta las comparaciones. En este sentido, según detalla Sánchez, el plan del Ministerio de Transición Ecológica será importante porque “la idea” es que los resultados, aún cuando hayan sido obtenidos en diferentes ciudades y por diferentes laboratorios, “sean equiparables”.

Por otro lado, aún no se sabe qué porcentaje de infectados con el virus lo expulsan en sus heces –algunos estudios reportan un 35%, otros un 100%–. Junto a ello, varios de estos proyectos, como el dirigido por Domingo, investigan si las heces son una vía de transmisión, “que es probable que no” y que a día de hoy la OMS concluye como no notificada.

El nivel detectado en las aguas, además, no es ahora mismo posible correlacionarlo exactamente con un número concreto de infectados, algo que varios estudios definen como “un desafío” debido a las diferentes tasas de excreción del virus durante el curso de la infección que puede presentar cada persona, entre otras cosas. Las precipitaciones, además, pueden diluir la carga viral. No obstante, todos los expertos apuestan por seguir investigando, compartiendo información y verificando los resultados.