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비행기 화장실은 좋은 시간에 대한 대부분의 사람들의 생각이 아닙니다. 겨우 몸을 돌릴 수 있을 정도의 크기입니다. 마치 당신을 제자리에 가두려는 것처럼 문이 달라붙어 있습니다. 냄새는 말할 것도 없습니다. 그러나 CDC에게는 동일한 욕실이 데이터 금광일 수 있습니다.
이번 달에 이 기관은 생명공학 회사인 Ginkgo Bioworks의 공중 보건 및 생물 보안 부서인 Concentric과 전국 공항에서 COVID-19에 대한 항공기 폐수 검사에 대해 이야기했습니다. 비행기-폐수 검사가 이미 진행 중이었지만(뉴욕 시 존 F. 케네디 국제 공항의 파일럿 프로그램은 지난 여름에 종료됨) “COVID 제로”가 끝난 후 중국에서 발생하는 새로운 변종에 대한 우려 정책은 프로젝트의 “촉매제” 역할을 했다고 Ginkgo의 생물 보안 총괄 책임자인 Matt McKnight는 말했습니다. Ginkgo에 따르면 공항 관리자도 흥분하고 있습니다. Ginkgo의 상업 전략 담당 부사장인 Laura Bronner는 “프로그램 참여를 요청하기 위해 실제로 CDC에 연락한 공항이 몇 군데 있었습니다”라고 말했습니다.
항공기 폐수 테스트는 독감 및 RSV와 같은 다른 일반적인 바이러스와 과학자들이 아직 알지도 못하는 공중 보건 위협과 함께 전 세계에서 코로나 바이러스의 지속적인 돌연변이를 추적하는 방법을 혁신할 태세입니다. 질병이 대규모 지역 사회에 어떻게 퍼지고 있는지 보여주는 하수도 전체 감시와 달리 항공기 감시는 해외에서 국내로 유입되는 새로운 변종을 정확히 포착하는 것을 목표로 합니다. 그리고 PCR 테스트와 달리 승객은 개별적으로 선택할 필요가 없습니다. (결과는 어느 쪽이든 익명으로 유지됩니다.) McKnight는 이 기술을 레이더와 비교합니다. 공격이 전개된 후 대응하는 대신 미국은 새로운 위협에 대한 사전 경고를 받을 수 있습니다. 그들이 문제를 일으키기 전에. 대부분의 사람들이 COVID-19를 피하는 데 삶의 중심을 두지 않는 시대에 들어서면서 공중 보건에 대한 우리의 최선의 기여는 30,000피트에서 화장실을 사용하는 것일 수 있습니다.
기본적으로 항공기에 대한 폐수 검사는 2020년 초부터 도시 상수도 네트워크에서 수행되고 있는 감시의 소규모 버전입니다. 그러나 방법론을 비행기에 적용하려면 연구자들이 창의력을 발휘해야 합니다. 우선 비행기 폐수는 고체 대 액체 비율이 더 높습니다. 도시 하수는 목욕, 요리, 세탁 및 기타 활동에서 나오는 반면 비행기 하수는 “주로 화장실에서 나옵니다”라고 Bangor University의 미생물학자인 Kata Farkas는 말합니다. 영국 공항에서 COVID-19를 추적하는 최근 연구를 위해 Farkas와 그녀의 동료는 분석 방법을 조정하여 비행기 하수에서 코로나바이러스를 분리하는 데 사용되는 화학 물질과 실험실 기술을 조정해야 했습니다.
연구원들은 수집한 데이터가 수집할 가치가 있는지 확인하기 위해 항공편을 신중하게 선택해야 합니다. 직설적으로 말하자면 모든 사람이 비행기에서 똥을 싸는 것은 아닙니다. 표본으로 추출한 승객의 총 수가 매우 적은 경우 분석에서 많은 유용한 데이터를 반환하지 않을 수 있습니다. Concentric 생물 정보학 프로그램을 이끄는 Casandra Philipson은 “기내에서 얼마나 많은 사람들이 화장실에 갔는지 눈에 띄지 않게 알 수 있는 방법에 대해 우리가 나눈 대화의 수는 매우 히스테리적입니다. (나중에 Concentric은 승객의 화장실 사용을 실제로 모니터링할 계획이 없다고 밝혔습니다.) 연구원들은 결국 더 쉬운 메트릭에 정착했습니다. 장거리 비행은 더 많은 화장실 사용이 있는 경향이 있으므로 폐수 테스트의 초점이 되어야 합니다. (Philipson과 그녀의 동료들은 또한 CDC와 협력하여 정부가 새로운 변종을 식별하는 데 특히 관심이 있는 국가에서 비행을 테스트합니다.)
이러한 기술적 문제 외에도 과학자들은 공중 보건 감시에 참여하는 데 익숙하지 않은 대기업인 공항 및 항공사와 협력해야 하는 어려운 작업에 직면해 있습니다. 토론토 피어슨 공항에서 폐수를 테스트하는 캐나다 생명공학 회사인 LuminUltra의 제품 애플리케이션 책임자인 Jordan Schmidt는 “일하기 까다로운 환경입니다.”라고 말합니다. 항공 여행의 엄격한 보안과 복잡한 관료주의는 개별 비행기에서 샘플을 수집하는 것을 어렵게 만들 수 있다고 그는 말했습니다. 대신 LuminUltra는 공항 터미널과 여러 대의 비행기에서 하수를 빼내는 트럭에서 샘플을 채취하므로 회사는 항공사로부터 승인을 받을 필요가 없습니다.
비행기 감시는 개별 승객이 아닌 새로운 변종을 추적하려고 합니다. 연구자들은 특정 바이러스 변종을 국가에 가져온 사람을 정확하게 추적하지 않습니다. 이러한 이유로 Concentric과 같은 회사는 승객에게 COVID-19가 비행기에서 발견되었다는 사실을 알릴 계획이 없습니다. 비행기 하수를 테스트하면 전 세계의 변종을 식별할 수 있지만 비행기가 착륙하는 도시의 새로운 급증에 대해 반드시 알려주지는 않습니다.
비행기 폐수 검사는 전염병 학자에게 몇 가지 이점을 제공합니다. 일반적으로 하수를 검사하는 것은 마을이나 비행기에서 각 개인을 코 면봉으로 검사하는 것보다 “극적으로 저렴”하고 “극적으로 덜 침습적”이라고 UC San Diego의 의학 공학 교수인 Rob Knight는 말합니다. 감시 프로그램. 이달 초, Knight가 공동 저술한 Nationwide Academies of Sciences, Engineering, and Medicine의 획기적인 보고서는 국제 공항이 새로운 코로나바이러스 변종 및 기타 병원체를 찾기에 이상적인 장소라고 강조했습니다. Knight는 “새로운 변종을 가져올 수 있는 세계의 다른 지역에서 여행하는 사람들을 포착할 것입니다.”라고 말했습니다. 그리고 이러한 새로운 변종을 조기에 포착하는 것은 COVID-19에 대해 계속해서 잘 작동하도록 백신과 치료법을 업데이트하는 데 중요합니다. 국내에서 여행하는 사람들로부터 더 많은 데이터를 수집하는 것도 유용할 수 있다고 Knight는 말했습니다. (미국에서 COVID-19 확산을 지배하는 최신 변종인 XBB.1.5는 미국 북동부에서 시작된 것으로 생각됩니다.) 이를 위해 CDC는 대형 기차역이나 항구도 모니터링하는 것을 고려해야 한다고 그는 말했습니다.
팬데믹 기간 동안 폐수 검사가 처음 시작되었을 때 전체 도시 또는 카운티에 대한 데이터를 한 번에 제공할 수 있기 때문에 주로 지자체 시설에 중점을 두었습니다. 그러나 과학자들은 특히 공중 보건 조치를 알리는 데 중요한 설정에서 폐기물에 대한 보다 구체적인 관점이 도움이 될 수 있음을 깨달았습니다. 예를 들어 시의 공공 의료 시스템인 NYC Well being + Hospitals에서 폐수 데이터는 관리자가 코로나바이러스, 독감 또는 mpox, Leopolda Silvera, Well being + Hospitals의 “업틱이 있는 경우 10~14일 전에 미리 확인”하는 데 도움이 됩니다. 세계 보건 담당관이 말했습니다. 관리자는 안전 조치 및 리소스를 보낼 위치에 대한 결정에 데이터를 사용한다고 Silvera는 말했습니다. 한 병원의 하수에서 COVID-19 사례가 급증할 것으로 나타나면 응급실에 추가 직원을 추가할 수 있습니다.
학교는 소규모 폐수 테스트의 또 다른 분명한 대상입니다. 샌디에고에서 Rebecca Fielding-Miller는 초등학교를 위한 2년 감시 프로그램을 감독했습니다. PCR 검사를 받기를 주저하는 난민과 저소득 근로자를 포함하여 소외된 지역사회에 특히 초점을 맞췄습니다. 정기적인 폐수 검사는 무증상 사례를 높은 정확도로 포착하여 교직원과 학부모에게 건물에 퍼진 COVID-19에 대한 “최근” 정보를 제공했다고 Fielding-Miller가 말했습니다. 그러나 이번 학년도에는 프로그램 자금이 소진되었습니다.
비행기, 병원 또는 학교에서의 샘플링만큼 세분화되지는 않지만 이웃 수준의 감시도 도시 전체 테스트보다 더 유용한 데이터를 제공할 수 있습니다. 보스턴에서는 “우리는 도시의 백신 클리닉, 테스트 사이트 및 기타 공중 보건 서비스의 배치를 알리기 위해 “우리는 매우 지역적인 감시를 정말로 원했습니다”라고 시 공중 보건 기관의 부국장인 Kathryn Hall은 말했습니다. 그녀와 그녀의 동료들은 특정 지역에 대해 “좋은 범위”를 제공하고 교통에 큰 지장을 주지 않고 테스트할 수 있는 11개의 맨홀 뚜껑을 확인했습니다. 테스트 현장이 높은 COVID-19 숫자로 밝혀지면 Hall의 동료들은 보건소 및 노인 생활 시설과 같은 지역 사회 조직에 손을 뻗습니다. “우리는 그들이 부스터에 접근할 수 있는지, PPE에 접근할 수 있는지, 무슨 일이 일어나고 있는지 이해하고 있는지 확인합니다.”라고 Hall이 말했습니다. 인근 도시 Revere에서 CIC Well being 회사가 운영하는 유사한 프로그램은 바이러스가 헤드라인을 장식하기 전에 이웃 폐수에서 RSV가 증가한 것으로 나타났습니다. CIC는 어린이집과 소식을 공유하고 교육 정보 및 PPE로 급증에 대응할 수 있도록 도왔습니다.
폐수 전문가들에 따르면, 하이퍼로컬 프로그램은 그 자체로 질병 전능의 미래를 안내할 수 없습니다. COVIDPoops19 대시보드를 운영하는 UC Merced의 환경 공학 교수인 Colleen Naughton은 개별 건물이나 맨홀 덮개를 테스트하는 데 더 많은 자금이 투입되기 전에 폐수 감시가 없는 커뮤니티가 이를 설정할 자원을 얻는 것을 보고 싶다고 말했습니다. 최근 Nationwide Academies 보고서는 전국적인 광범위한 모니터링과 새로운 건강 위협이 발생할 수 있는 장소 또는 특정 커뮤니티가 안전을 유지하기 위해 지역 정보가 필요한 장소를 대상으로 하는 테스트를 모두 포함하는 폐수 감시의 미래를 제시합니다.
이 미래는 Biden 행정부가 4월에 갱신하지 않으면 만료될 현재 COVID-19 비상 사태를 넘어 지속적인 연방 자금이 필요합니다. Knight는 미국이 폐수의 진정한 잠재력을 실현하기 위해서는 “개발을 지원하는 자금 조달 모델과 함께 더 좋고 더 많은 기술”이 필요하다고 말했습니다. 비행기 화장실은 포괄적인 하수 감시의 미래를 향한 최고의 첫걸음이 될 것입니다.
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