Desarrollo de un sistema de vigilancia espacio-temporal de la COVID-19 a través del monitoreo del SARS-CoV-2 en las aguas residuales de zonas urbanas de Lima, Callao y Arequipa, en Perú.

Abstract

La COVID-19 es una enfermedad causada por el Síndrome Respiratorio Agudo Severo Coronavirus 2 (SARS-CoV-2, por sus siglas en inglés), el cual fue reportado por primera vez en Wuhan, China, en diciembre de 2019. Desde entonces, el SARS-CoV-2 ha causado una pandemia con consecuencias, económicas, sociales, sanitarias y educativas nefastas a nivel mundial; ocasionando más de 500 millones de casos confirmados y 6,2 millones de fallecidos según la Organización Mundial de la Salud (OMS). Perú ha sido uno de los países más afectados por la COVID-19 a nivel mundial, con más de 3,5 millones de casos confirmados y 212,000 fallecidos para abril de 2022. Perú ha tenido varias limitaciones para controlar la pandemia, incluyendo una limitada capacidad para identificar nuevos casos de COVID-19 en tiempo real (incidencia), junto con infraestructura de salud insuficiente para atender a la población infectada. Si bien la identificación de nuevos contagios, se puede lograr aplicando pruebas de descarte masivas, éstas son costosas, no llegan a toda la población, y no son 100% confiables (falsos positivos o negativos). Junto a ello, la insuficiente infraestructura de salud restringe la posibilidad de realizar diagnósticos clínicos a gran escala, con una amplia cobertura. En este contexto, el monitoreo del ARN del SARS-CoV-2 en las aguas residuales ofrece una alternativa costo-eficiente y de amplio alcance para medir la incidencia de la COVID-19 en tiempo real y con resolución espacial, como complemento a los indicadores del sector salud. Esta estrategia consiste en medir el ARN viral descargado por la población infectada (sea sintomáticos, asintomáticos o pre-sintomáticos) a la red de alcantarillado, en la cual puede persistir por algunos días. En este estudio se propone y valida la implementación de un monitoreo descentralizado del ARN del SARS-CoV-2 en la red de alcantarillado de las 3 ciudades más pobladas de Perú: Lima Metropolitana, Callao y Arequipa Metropolitana. Los datos sobre cargas virales mostraron las mismas tendencias que los indicadores de salud, tales como casos positivos (de la COVID-19) y mortalidad total. Además, en este estudio pudimos identificar puntos críticos de contagio dentro de las áreas urbanas monitoreadas 3 3 (hot spots). Esta información, junto con la detección anticipada de nuevas olas de contagio permitieron contribuir a la toma de decisiones por parte de las autoridades sanitarias, para implementar acciones de control tales como cercos epidemiológicos o vacunación intensiva en zonas de mayor prevalencia, junto con alertar a la población. En general, los resultados obtenidos en este trabajo de investigación respaldan el monitoreo de aguas residuales como una herramienta valiosa y rentable para asistir a las autoridades del sector salud en el control de la pandemia de la COVID-19. Más aún, el trabajo realizado constituye el primer ejemplo del uso de epidemiología basada en aguas residuales en Perú, y crea las bases para su aplicación en esta y otras afecciones futuras.

COVID-19 is a disease caused by the Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus - 2 (SARS-CoV-2), first reported in Wuhan, China, in December 2019. Since then, it has caused a pandemic with public, economic, social, educational, and worldwide health crises; causing more than 500 million confirmed cases and 6.2 million deaths, according to the World Health Organization (WHO). Peru has been one of the most countries affected by COVID-19 worldwide, with more than 3,5 million confirmed cases and 212,000 deaths as of April 2022. Peru has had several limitations to control the pandemic; one of them is the inadequate monitoring of existing new cases of COVID-19 in real-time (incidence). This can be achieved with mass screening tests and clinical diagnoses at the national level. However, these tests are expensive, do not reach the entire population, and are not 100% reliable (false positives or negatives). The monitoring of SARS-CoV-2 RNA in wastewater consists of measuring the viral RNA discharged by the infected population into the sewage network system of a region, offering a reliable, unbiased, and low-cost alternative, complementing the indicators of medical care. This study proposes and validates implementing decentralized monitoring of SARS-CoV-2 RNA in the sewage network of the three most populated cities in Peru: Metropolitan Lima, Callao, and Metropolitan Arequipa. The data on viral loads showed the same trends as health indicators, such as daily positive cases or deaths from COVID-19. In addition, we were able to identify contagion hotspots within the monitored urban areas that can contribute to decision-making by health authorities, including actions to combat the COVID-19 pandemic. Overall, the results support wastewater monitoring for SARS-CoV2 RNA as a valuable and cost-effective tool to monitor the COVID-19 pandemic in the Peruvian context.