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生物技术与健康

科学家如何将一个神秘的爱滋病病例追溯到六个厕所

当废水监测变成追捕单个感染者时,道德问题变得棘手。

六个厕所通过图钉和绳子连接到一个covid牢房
Stephanie Arnett/麻省理工学院| Envato

这篇文章首次出现在The Checkup上,麻省理工学院技术评论生物技术周刊。要在每周四的收件箱中收到它,并首先阅读此类文章,在这里注册.

本周我有一个秘密要告诉你。这是一个关于一个研究小组如何追踪威斯康星州一个从废水处理厂到一家公司的六个厕所的一种冠状病毒变体的故事。但这也是一个关于隐私问题的故事,当你使用下水道追踪罕见病毒的来源时,隐私问题就会出现。 

这种病毒很可能来自一名员工,他碰巧正在大量传播一种非常奇怪的变种。研究人员非常想找到那个人。但如果那个人不想被发现怎么办?

几年前,密苏里大学病毒学家马克·约翰逊(Marc Johnson)痴迷于他在废水样本中看到的奇怪的冠状病毒变体。他注意到的那些在很多方面都很奇怪:它们与任何常见的变体都不匹配,也不流通。它们会出现在一个位置,持续一段时间,然后经常会消失——一个短暂的瞬间。约翰逊在密苏里州发现了他的第一个亮点。“这让我抓狂,”他说。“我想,‘这里到底发生了什么?’”

然后,他与纽约的同事合作,他们发现了更多。

为了确定更多的血统,约翰逊在推特(现在的X)上呼吁解决废水问题。2022年1月,他从威斯康星州一家污水处理厂运来的废水样本再次受到打击。他和威斯康星大学病毒学家大卫·奥康纳(David O'Connor)开始与州卫生官员合作,跟踪从处理厂到泵站再到市郊的信号,“一次一个检修孔,”约翰逊说。“每当路上有一个支路时,我们都会检查信号来自哪个支路。”

他们寻找一些可疑线索。研究人员怀疑病毒可能来自动物。有一次,奥康纳把人们从他的实验室带到一个狗狗公园,向狗主人索取粪便样本。约翰逊说:“这里有太多的红鲱鱼。”。

最后,在对大约50个检修孔进行取样后,研究人员发现这个沙井,分支上最后一个有变体的沙井。他们很幸运。“唯一的来源是这家公司,”约翰逊说。他们的结果 年3月发布柳叶刀微生物

废水监测似乎是一种相对较新的现象,是大流行产生的,但它可以追溯到几十年前。加拿大研究团队概述了几个历史案例在这个故事中.英寸一个例子一名公共卫生官员将1946年的伤寒疫情追溯至一名男子的妻子,此人在海滩上卖冰淇淋。即便如此,研究人员还是表示有些犹豫。这项研究没有说出妻子或城镇的名字,他警告说,“除非疫情爆发”,否则感染可能不应该追溯到个人

1959年发表的一项类似研究科学家将另一场伤寒疫情追溯到一名女性身上,该女性随后被禁止提供食品服务,并最终同意摘除胆囊以消除感染。他们在对案件的书面陈述中表示,这种宣传可能会“对承运人产生毁灭性影响”。“她从一个安静而受人尊敬的公民变成了一个社会贱民。”

当约翰逊和奥康纳追踪病毒到最后一个检修孔时,事情变得棘手起来。在此之前,研究人员一直怀疑这些神秘的血统来自动物。约翰逊甚至发展了一种理论,涉及来自更上游来源的有机肥料。现在他们只剩下一栋楼,里面住着一家大约有30名员工的公司。他们不想羞辱任何人或侵犯他们的隐私。但是公司里有人正在传播大量病毒。约翰逊想知道:“在这一点上不告诉他们是合乎道德的吗?”。

奥康纳和约翰逊从一开始就与州卫生官员合作。他们认为最好的解决办法是与公司接洽,解释情况,并询问是否可以提供自愿测试。这个决定并不容易。威斯康星州卫生服务部负责传染病的州流行病学家瑞安·韦斯特加德(Ryan Westergaard)告诉记者:“我们不想引起恐慌,我们的社区里潜伏着一种危险的新变种。”自然但他们也想帮助感染者。 

该公司同意进行测试,其30名员工中有19人出现在鼻拭子处。他们都是消极的。

这可能意味着其中一个没有进行检测的人感染了病毒。或者,这是否意味着肠道中的大量covid感染没有出现在鼻拭子上?奥康纳说:“如果我们在电子邮件中这样做,我会在这里使用耸肩表情符号。”。

当时,研究人员有能力检测粪便样本中的病毒,但他们没有得到批准。现在他们做到了,他们希望大便能让他们找到一个感染了这种奇怪病毒的人,他能帮助他们回答一些问题。约翰逊在废水中发现了大约50种这种隐秘的冠状病毒变体。约翰逊说:“我对这些血统研究得越多,就越确信它们正在胃肠道复制。”。“如果这是他们唯一复制的地方,我一点也不惊讶。”

但是他们应该走多远才能找到这些人呢?这仍然是一个悬而未决的问题。奥康纳可以想象,如果他们确实发现了一个脱落了这些罕见变异之一的个体,那么可能会出现一系列令人眼花缭乱的问题。最合理的假设是,血统起源于患有免疫紊乱的个体,这些免疫紊乱使他们难以消除感染。这就提出了一大堆其他棘手的问题:如果这个人除了奇怪的covid变异体外,还因为艾滋病毒而导致免疫系统受损,该怎么办?如果那个人不知道自己是HIV阳性,或者不想透露自己的HIV状况,该怎么办?如果研究人员告诉他们感染情况,但患者无法接受治疗怎么办?奥康纳说:“如果你想象一下最坏的情况是什么,那就太糟糕了。”。

另一方面,奥康纳说,他们认为在这个国家和世界上有很多这样的人。他问道:“我们是否有道德义务尽我们所能去帮助那些感染了这些病毒的人?”。


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