El arte de extraer conclusiones de la experiencia y la observación consiste en evaluar probabilidades, en estimar si son lo bastante altas o numerosas para ser prueba de algo.
Antoine Lavoisier (1743–1794)
La epidemiología basada en aguas residuales tiene alrededor de dos décadas de trayectoria consolidada. Fue concebida hacia los años cincuenta pero no fue hasta el año 2000 cuando fue formalmente propuesta como disciplina. Esta aproximación se basa en la premisa de que cualquier sustancia excretada por los humanos, y que sea suficientemente estable en las aguas residuales, puede emplearse para estimar la concentración original excretada por la población representada. El objetivo de estos estudios es establecer tendencias de consumo o exposición a agentes químicos como por ejemplo drogas, medicamentos, tóxicos, aditivos alimentarios o cafeína. De hecho, uno de los primeros estudios notables basado en aguas residuales, hacia el 2005, consistió en detectar trazas de cocaína en el río Po del norte de Italia. Esta capacidad de estimación de concentraciones de sustancias excretadas es lo que proyectó la epidemiología basada en aguas residuales a la vigilancia de los virus.
¿Por qué virus y no otros microorganismos como por ejemplo bacterias? Porque los virus no pueden multiplicarse fuera del organismo al que infectan. Por tanto, la concentración de virus en aguas residuales puede representar las concentraciones excretadas por la población humana bajo estudio, teniendo en cuenta su persistencia en el momento de la toma de muestras.
En el diseño de los estudios basados en muestreo de aguas residuales se pueden cubrir tanto comparaciones temporales, con toma de muestras a lo largo de diferentes momentos, como comparaciones en el espacio, con muestras obtenidas en diferentes localidades. La originalidad de estos estudios es que potencialmente pueden coleccionar datos masivos representativos dentro de una escala comunitaria. Por tanto, esta herramienta complementa y contrasta otros tipos de estudios basados en muestras clínicas individuales.
La vigilancia epidemiológica de virus basada en aguas residuales ha logrado una relevancia extraordinaria en la pandemia causada por el SARS-CoV-2. Con anterioridad ya se había utilizado para controlar algunos virus de transmisión orofecal que no presentan el envoltorio membranoso que denominamos cubierta. Concretamente, se había aplicado en los programas de erradicación del virus de la poliomielitis o la predicción de brotes de virus de la hepatitis A, rotavirus o de norovirus. Estos virus sin cubierta membranosa presentan una cápsida difícil de destruir. Imaginadlos sólidos como un cubo de Rubik hecho de proteínas perfectamente encajadas. Pueden soportar un rango muy amplio de condiciones adversas de temperatura, pH o humedad, lo que les permite sobrevivir por periodos largos de tiempo.
La idea maravillosa ha sido aplicar este conocimiento adquirido previamente con los enterovirus, virus intestinales, al SARS-CoV-2, un virus respiratorio y con una cubierta membranosa que no es precisamente una buena defensa contra el medio externo al cuerpo humano. Por fortuna, y a diferencia de otros virus respiratorios, el ARN del SARS-CoV-2 ha resultado detectable en las aguas fecales o residuales.
¿Cuáles son los retos actuales de la vigilancia epidemiológica del SARS-CoV-2 en aguas residuales? En primer lugar, elaborar una metodología estándar adaptada que permita comparaciones entre concentraciones de virus provenientes de diferentes tipos de las muestras. Y, en segundo lugar, como diría Lavoisier, determinar qué es estadísticamente significativo y qué no lo es. Es decir, establecer los valores umbral de concentración de SARS-CoV-2 en aguas residuales que aconsejen inequívocamente una actuación en materia de salud pública por parte de las autoridades.
En diciembre de 2021 un incremento exagerado de SARS-CoV-2 en aguas residuales de Suráfrica alertó a los expertos sobre la posible transmisión alta de la, entonces, nueva variante ómicron. Y acertaron de lleno.
