KWR zoekt naar sporen van COVID-19 in rioolwater

KWR Watercycle Research Institute stelt met onderzoek, kennis en innovatie de watersector in staat gezond, duurzaam en efficiënt om te gaan met water. De wetenschappelijke bevindingen en de praktische innovaties die daaruit voortvloeien, dragen wereldwijd bij aan een duurzame beschikbaarheid van water in de stedelijke waterketen. Een van de onderzoeken richt zich op de sporen van SARS-CoV-2 in het afvalwater. Hiermee krijgt KWR zicht op locaties met concentraties van besmettingen. Deze resultaten worden door middel van technologie van Esri letterlijk in kaart gebracht op een dashboard.

KWR toonde begin 2021 aan dat er een correlatie bestaat tussen genetische sporen van SARS-CoV-2 in rioolwater en de besmetting met Covid-19 onder de bevolking. KWR-onderzoekers lieten zien dat deze sporen vier tot zeven dagen vooruitlopen op data over de bevestigde gevallen van besmetting met Covid-19. Een doorlopende bewaking van het rioolwater kan daarmee vroegtijdige waarschuwingen opleveren over besmettingen met SARS-CoV-2 onder de lokale bevolking.

Spiegel van de samenleving

Hoewel de meeste coronamaatregelen zijn afgeschaald, is de pandemie nog niet ten einde en is het voor toekomstige uitbraken van dit of andere virussen belangrijk om te blijven monitoren. Juist nu de testbereidheid van mensen is afgenomen, wordt monitoring van rioolwater belangrijker. Bernard Raterman, GIS-specialist bij KWR: “Het riool is de spiegel van de samenleving. Rioolwatersurveillance is altijd al effectief geweest, maar wordt nu nog relevanter. Simpel gezegd: iedereen gaat naar het toilet, niet iedereen gaat naar de teststraat. Doordat steeds minder mensen naar de teststraat gaan, raken we het zicht op het virus kwijt. Rioolwatersurveillance kan het virus wel blijven volgen en vroegtijdig waarschuwen als het weer oplaait.”

Waar het RIVM op nationaal niveau de verspreiding van Covid monitort, doet KWR dat op lokaal niveau in samenwerking met het Erasmus Medisch Centrum. Dat gaat tot op 'postcode-6'-niveau nauwkeurig, dus gedetailleerd tot op de vier cijfers en twee letters. Gertjan Medema, principal microbiologist bij KWR: “We kunnen in detail de verspreiding van verschillende SARS-CoV-2-varianten nagaan. Ons onderzoek geeft getallen; pas als we naar trends kijken, levert dat informatie op. Wanneer we dit vervolgens afzetten tegen andere data en indelen per regio, krijg je waardevolle inzichten. De data hebben we wel; de dashboards helpen vooral bij het communiceren van de informatie die we uit die data halen.”

Datalagen op een kaart plaatsen

Met behulp van de mappingtechnologie ArcGIS van Esri kunnen allerlei datalagen over elkaar op een kaart worden geplaatst. Op die manier kan KWR exploratief te werk gaan en bijvoorbeeld sociaaleconomische factoren meenemen in het onderzoek. Op die manier ontdekte KWR dat er in een bepaalde Rotterdamse wijk relatief veel sporen van SARS-CoV-2 waren, maar het aantal testen in die wijk lag beduidend lager dan je zou mogen verwachten bij dergelijke concentraties in het riool. Op basis van die informatie heeft de GGD mobiele info- en testpunten ingezet in die wijk.

Medema: “We zijn in staat om Covid, maar ook andere infectieziekten, in een vroegtijdig stadium te signaleren. Als je er op tijd bij bent, helpt het enorm bij het indammen van uitbraken, en dan zijn vaak de kleinste details al van belang en kunnen een verschil maken.”

Kennis internationaal delen

De infrastructuur die KWR heeft opgezet en de opgedane kennis met het in kaart brengen van de data, heeft internationale interesse gewekt. De Europese Unie heeft haar lidstaten verzocht om hiermee aan de slag te gaan en kennis en resultaten te delen. KWR bediende verschillende internationale bedrijven al met onderzoek in grond- en oppervlaktewater en waterzuivering, maar helpt verschillende landen nu ook met het opzetten van rioolsurveillance en dashboards om de informatie visueel te maken. Hierdoor is informatie inzichtelijker, beter om te zetten in actie en ook makkelijker te delen.

Raterman: “Door de informatie in kaart te brengen en dashboards te maken, is het eenvoudiger patronen te ontdekken. We zetten bijvoorbeeld data van PCR-testen af tegen riooldata. In combinatie met de locatiedata geeft dat inzicht in de viruscirculatie op geografische basis. Dat is wereldwijd relevant. We merken dat we voorop lopen met onze GIS-toepassing; in andere landen zijn ze nog niet altijd zo ver, en dus kijken ze over onze schouder mee, of we helpen hen concreet. Zo ondersteunen we momenteel organisaties in Nairobi bij het ontwikkelen van de dashboards.”

Data over landsgrenzen heen verzamelen

Het voordeel van deze internationale samenwerking is dat ook data over landsgrenzen heen verzameld kunnen worden. Medema: “Een pandemie is nu eenmaal wereldwijd. We hopen door internationale data te verzamelen en te combineren, ons steeds beter te kunnen beschermen tegen dit soort uitbraken.”