Die Abwasserproben werden direkt in den teilnehmenden Kläranlagen entnommen. Mittels automatischen Probenehmer, der Teil der Grundausstattung jeder Kläranlage ist, werden mengenproportionale 24-Stunden-Mischproben vom Zulauf gewonnen. Die Abwasserproben werden anschließend geteilt: Ein Teil dient zur Bestimmung der Schmutzfracht, der andere wird dem SARS-CoV-2 Monitoring zugeführt.
Die Proben werden für den Transport in 500 ml fassende Plastikflaschen abgefüllt. Ein Transportunternehmen sammelt die Proben noch am selben Tag ein und leitet sie weiter nach Innsbruck, wo sie in der Regel am Morgen des darauffolgenden Arbeitstages einlangen.
Mittels standardisierten und zum Teil automatisierten Verfahren wird die virale RNA aus den Abwasserproben extrahiert, aufkonzentriert und gereinigt.
Die quantitative Bestimmung der RNA-Konzentration erfolgt mittels Reverse-Transkriptase-quantitativer-Polymerase-Kettenreaktion (RT-qPCR) Verfahren, wie sie auch in der humanen Diagnostik von SARS-CoV-2 zum Einsatz kommen.
Aus der gemessenen Virenkonzentration wird unter Einbeziehung der Abwassermenge die Virusfracht berechnet.
Aus dem zeitlichen Verlauf der Virenfracht lassen sich Trends ableiten.
Die Virenfracht kann auf die Einwohnerzahl normiert werden. Diese normierten Werte sind geeignet, um regionale Unterschiede zu erkennen.
Um ein überregionales Lagebild zu erstellen, werden die Virenfrachten von einzelnen Regionen aufsummiert. So können Informationen zu Entwicklungen auf Bezirks- und Länderebene generiert werden.
Um zeitnah einen Überblick über die regionale Verteilung sowie zeitliche Entwicklung von SARS-CoV-2 Varianten zu bekommen, werden alle extrahierten Proben einem Variantenscreening unterzogen. Es kommen dabei PCR-Tests zur Anwendung, wie sie auch in der humanen Diagnostik Verwendung finden. Die Tests werden laufend an die aktuelle Variantensituation angepasst.
Alle extrahierten Proben werden des Weiteren einer Vollgenomsequenzierung unterzogen, verbunden mit einer entsprechenden epidemiologischen Analyse der Daten. Damit können die zeitliche und örtliche Dynamik der Verbreitung von Virusvarianten untersucht und neue Virusvarianten detektiert werden.
Daleiden B., Niederstätter H., Steinlechner M., Wildt S., Kaiser M., Lass-Flörl C. et al. Wastewater surveillance of SARS-CoV-2 in Austria: development, implementation, and operation of the Tyrolean wastewater monitoring program. Journal of Water and Health [Internet]. 2022 Feb 1 [cited 2022 Jul 7];20(2):314–28.
Available from: https://iwaponline.com/jwh/article/20/2/314/86325/Wastewater-surveillance-of-SARS-CoV-2-in-Austria
Amman, F., Markt, R., Endler, L. et al. Viral variant-resolved wastewater surveillance of SARS-CoV-2 at national scale. Nat Biotechnol (2022).
Available from: https://www.nature.com/articles/s41587-022-01387-y