Abwasser aus Alberta lieferte wichtige Erkenntnisse zu COVID-19. Könnte es auch bei Masern helfen?

Angesichts der zunehmenden Masernausbrüche in Alberta untersuchen Forscher nun das Abwasser der Provinz auf das hochansteckende Virus und hoffen, herauszufinden, ob die Technologie irgendwann als Instrument zur Früherkennung dienen könnte.

Das Ausmaß der Ausbrüche in Alberta und die Geschwindigkeit, mit der die Fallzahlen steigen, haben weitverbreitete Besorgnis ausgelöst. Seit Beginn der Ausbrüche im März wurden bis Dienstagmittag 1.323 Fälle bestätigt.

Auf Grundlage wöchentlicher Abwasserproben, die im Rahmen des COVID-19-Überwachungsprogramms der Provinz gesammelt werden, hat das Team einen Test entwickelt, mit dem sowohl der Wildtyp des Masernvirus (der auf eine tatsächliche Infektion hinweist) als auch impfstoffbedingte Ausscheidungen im Abwasser identifiziert werden können.

„Die Abwasserüberwachung hat sich während COVID-19 weltweit – international – als sehr nützlich erwiesen“, sagte Dr. Bonita Lee, Co-Leiterin des pan-albertanischen Netzwerks für Abwasserüberwachung, zu dem Forscher sowohl der University of Alberta als auch der University of Calgary gehören.

Jede Woche werden an 12 Standorten von Kläranlagen in Alberta Proben entnommen und zur Analyse an das Labor der Provinz geschickt.

Sobald die Tests auf SARS-CoV-2 abgeschlossen sind, analysieren die Forscher dieselben Proben auf Masern.

Ohne zusätzliche Finanzierung begann das Team Anfang April mit der Suche nach dem Virus, nachdem die ersten Fälle in Edmonton bestätigt worden waren, so Lee.

Sie fanden für diesen Zeitraum Anzeichen des Masernvirus im Wasser und verfolgten seitdem die Entwicklung in den Provinzen.

„Grundsätzlich gibt es bei uns eine hohe Masernaktivität, und sie nimmt zu“, sagte Lee, Professor für Infektionskrankheiten in der Abteilung für Pädiatrie der Universität von Alberta.

Durch diese molekularen Tests können Wissenschaftler keine Einzelfälle identifizieren. Stattdessen erhalten sie einen Überblick auf Bevölkerungsebene, erklärte sie.

Ärzte und Wissenschaftler gehen davon aus, dass die offizielle Zahl der Masernfälle in Alberta zu niedrig ist. Auf der Website der Provinzregierung wird zudem eingeräumt, dass in den am stärksten betroffenen Teilen der Provinz Fälle wahrscheinlich nicht gemeldet und nicht erkannt werden.

Laut Lee könnte die Überwachung des Abwassers in Gebieten am hilfreichsten sein, in denen Masernfälle möglicherweise unentdeckt bleiben und die Gesundheitsbehörden besser verstehen möchten, was vor sich geht.

„Für sich allein ist es nie nützlich. Als ergänzendes Überwachungsinstrument wird es immer nützlich sein“, sagte sie.

Hoffnungen auf Früherkennung

Dr. Xiaoli Pang ist vor Kurzem in den Ruhestand gegangen, nachdem er 25 Jahre lang als Virologe im Provinzlabor gearbeitet und das Abwasserüberwachungsprogramm geleitet hatte.

Pang entwickelte die erste SARS-CoV2-Abwasserüberwachungstechnologie für das Provinzlabor und konzipierte außerdem den molekularen Test für Masern.

„Ich glaube, dass die Masern weiter wüten werden – wahrscheinlich sogar immer schlimmer“, sagte sie und merkte an, dass die Mittel für die Abwasserüberwachung seit dem Höhepunkt der Pandemie zurückgegangen seien.

„Unser Abwasser spielt eine ganz wichtige Rolle. Deshalb müssen wir unbedingt weitermachen.“

Die Inkubationszeit bei Masern kann laut Pang bis zu zwei Wochen betragen. Dies weckt die Hoffnung, dass die Technologie zu einer früheren Erkennung führen und Informationen liefern könnte, die von Gesundheitsbehörden für entsprechende Maßnahmen genutzt werden könnten.

Durch die Überwachung von SARS-CoV2 sei es dem Team gelungen, Spitzenwerte ein bis zwei Wochen vor dem Anstieg der tatsächlichen Fallzahlen zu identifizieren, sagte sie.

Sie möchten wissen, ob Abwassersignale bei Masern auf die gleiche Weise funktionieren.

Es sei mehr Forschung nötig, sagte sie, und man müsse auf klinische Falldaten zugreifen, um die wissenschaftlichen Hintergründe der Korrelation zwischen den Abwassersignalen und der tatsächlich bestätigten Fallzahl zu ergründen.

„Wir wollen klinische Informationen gewinnen, um die Zusammenhänge zu vergleichen. Können wir wirklich eine frühere Diagnose durchführen und dem öffentlichen Gesundheitswesen nützliche Informationen liefern, damit es Entscheidungen treffen kann?“, sagte Pang, Professor am Institut für Labormedizin und Pathologie der Universität von Alberta.

Für ein wirksames Überwachungsprogramm seien zudem häufigere Probenahmen erforderlich, so die Forscher.

Albertas Abwasserüberwachungsprogramm wurde seit dem Höhepunkt der Pandemie zurückgefahren. Die Tests würden wöchentlich statt täglich durchgeführt, sagte sie, und man müsse auf den Zugang zu den Proben warten, was eine Echtzeitüberwachung auf Masern unmöglich mache.

Masern sind hoch ansteckend und können zu schweren Komplikationen wie Lungenentzündung, Gehirnentzündung, Frühgeburt und sogar zum Tod führen.

Die überwiegende Mehrheit der Fälle in Alberta betrifft nicht geimpfte Personen und in diesem Jahr wurden mehr als 100 Einwohner Albertas aufgrund der Krankheit ins Krankenhaus eingeliefert.

Das Team hat seine ersten Erkenntnisse den Gesundheitsbehörden der Provinz mitgeteilt.

Ein Sprecher der Regierung von Alberta bestätigte, dass man über die Forschungsergebnisse informiert sei.

„Forscher der Universität von Alberta haben den Einsatz der Abwasserüberwachung auf Masern untersucht“, hieß es in einer per E-Mail versandten Erklärung.

„Beamte des öffentlichen Gesundheitswesens überprüfen diese Daten, um ihre Relevanz im Zusammenhang mit dem aktuellen Ausbruch zu beurteilen.“

Pang ist überzeugt, dass Abwasser langfristig eine Schlüsselrolle bei der Bekämpfung neuer und aufkommender Krankheitserreger spielen und sogar zur Erkennung der nächsten Pandemie beitragen könnte.

Sie hofft auf eine Aufstockung der Mittel.

„Es könnte sein, dass etwas Neues kommt. Wenn in naher Zukunft wirklich etwas Großes entsteht, dann denke ich, dass Abwasser eine wichtige Rolle spielen wird“, sagte sie.

„Abwasser betrachten wir als ein wirklich wichtiges ergänzendes Instrument, insbesondere zur Pandemievorbereitung.“