Aunque parezca increíble, el agua que se va por el drenaje puede convertirse en una herramienta poderosa para cuidar la salud pública. A través de una técnica conocida como vigilancia basada en aguas residuales, o WBS por sus siglas en inglés (wastewater based survilleance), es posible detectar la presencia de virus y bacterias antes de que las personas enfermen o acudan al médico. Es como si las aguas residuales nos hablaran, revelando qué microbios circulan en una comunidad.
Este método permite conocer el estado de salud de una población al identificar virus, bacterias y otras sustancias mediante el análisis de las aguas residuales. Además, representa una alternativa económica y efectiva, especialmente en países con recursos limitados. Gracias a esta técnica, se han detectado virus como norovirus (NoV), hepatitis A (HAV) y, más recientemente, el virus del SARS-CoV-2, causante de la Covid-19. En México, se ha estudiado a profundidad la calidad del agua y la presencia de bacterias patógenas, sin embargo, debido a la amenaza de enfermedades emergentes a las que nos hemos enfrentado los últimos años, como el SARS, el ébola, la influenza H1N1 y la Covid-19, es importante contar con métodos de detección temprana más sensibles, como la metavirómica.
Podríamos entender la metavirómica como la capacidad de escuchar todas las voces en una multitud para saber quién está ahí, incluso si nadie ha levantado la mano. Esta técnica permite analizar todo el material genético de los virus presentes en una muestra de agua residual, sin necesidad de buscarlos uno por uno. En el contexto de la vigilancia genómica, la metavirómica nos da una visión completa y sin prejuicios de los virus que circulan en una comunidad, incluyendo aquellos que aún no han causado síntomas de alguna enfermedad o no han sido diagnosticados clínicamente. Así, se convierte en una herramienta clave para detectar de forma temprana enfermedades emergentes y seguir la pista de virus conocidos que podrían causar brotes.
Para conocer qué virus están presentes en una ciudad a través del agua residual, se sigue un proceso meticuloso que comienza con la recolección de muestras de aguas del drenaje sanitario en puntos estratégicos (Figura 1). Estas muestras se concentran y procesan en el laboratorio para extraer su material genético, principalmente ARN y ADN viral. Luego, mediante la metavirómica, se secuencia todo el material genético viral presente, lo cual permite identificar tanto virus conocidos como otros emergentes que no se suelen buscar de forma específica. Para validar y cuantificar la presencia de virus clave o de interés —como norovirus o hepatitis A—, se aplican técnicas de biología molecular, como la reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa (qPCR). Finalmente, los resultados se comparan con datos de salud pública para analizar si existe una correlación entre la presencia de virus en el drenaje y los casos clínicos reportados, lo que permite anticiparse a brotes y fortalecer la vigilancia epidemiológica.
En la Unidad Académica del Instituto de Ingeniería del Campus Juriquilla de la UNAM (Figura 2), hemos realizado un estudio piloto de implementación de un sistema integral de monitoreo de aguas residuales de la ciudad de Querétaro, comenzando por el análisis metavirómico de las aguas residuales y la cuantificación de virus patógenos mediante qPCR. La metavirómica permitió la detección de 16 familias de virus que infectan a humanos, principalmente virus entéricos como herpesvirus, bocavirus y astrovirus, comunes en enfermedades gastrointestinales. También se detectaron astrovirus, monkeypox, norovirus y el virus de la hepatitis A. Al comparar con los casos reportados de enfermedades en el boletín epidemiológico, los virus detectados coincidieron con el aumento de casos clínicos, como herpes genital, hepatitis A y viruela símica. Posteriormente, se realizó la cuantificación los virus norovirus GII y el de la hepatitis A durante un año en las aguas residuales de Querétaro para poder evaluar la circulación de estos en la sociedad.
Estos hallazgos demuestran que la vigilancia de aguas residuales puede ser una gran aliada de la vigilancia epidemiológica tradicional. Nos permite saber qué virus están presentes en una comunidad en tiempo real, e incluso anticiparnos a posibles brotes. En un mundo donde las enfermedades emergentes son cada vez más frecuentes, esta tecnología puede marcar una gran diferencia para proteger la salud pública.
Marcela Zavala Méndez es candidata a doctora en ingeniería ambiental por la UNAM. Julián Carrillo Reyes es investigador del Instituto de Ingeniería de la UNAM, en la Unidad Académica Juriquilla
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