Hacia un futuro en el que las pandemias puedan prevenirse
Se establece un programa de investigación patrocinado por empresas en colaboración con la Universidad de Tokio y Shionogi

El Grupo Shimadzu ha estado desarrollando nuevas soluciones para diversas crisis de enfermedades infecciosas. Shimadzu también participa en varios proyectos de colaboración con organizaciones gubernamentales, académicas y del sector privado para adoptar esas soluciones en la sociedad con mayor rapidez. A continuación se describe uno de esos proyectos.

Estudios epidemiológicos de aguas residuales para la detección temprana de epidemias de enfermedades infecciosas

Desde que se produjo el brote del coronavirus SARS-CoV-2, investigadores de todo el mundo han estado realizando diversos trabajos de investigación sobre enfermedades infecciosas. Un proyecto que está atrayendo especial interés es el Estudio Epidemiológico de Aguas de Alcantarillado (Vigilancia de Aguas Residuales).

El estudio epidemiológico de las aguas residuales es una tecnología que permite determinar el estado de las epidemias de enfermedades infecciosas mediante el estudio de los patógenos presentes en las aguas residuales de ciudades o instalaciones específicas. Detecta patógenos en las heces de personas infectadas con un coronavirus antes de que presenten síntomas. Por lo tanto, mediante el estudio de las aguas residuales, se puede controlar el estado de infección de instalaciones individuales para evaluar el estado de las epidemias o juzgar si están remitiendo.

Dado que las pruebas de aguas residuales no requieren adquirir muestras de personas como lo hacen las pruebas de PCR, lo que reduce la carga para las personas y permite evaluar a todo un grupo a la vez, se anticipa que será un método de próxima generación para evaluar el estado de la infección e implementar contramedidas.

Instalación de un dispositivo de recolección de efluentes en un pozo de registro (Fuente: Shimadzu Techno-Research)

En Europa y los Estados Unidos, los resultados de las encuestas epidemiológicas sobre aguas residuales ya se utilizan para la detección temprana de epidemias y para determinar si están remitiendo, pero se dice que Japón y otros países asiáticos están en la etapa de estudio e investigación para preparar una amplia implementación en la sociedad. En Japón, actualmente se están estableciendo sistemas y directrices para la vigilancia de los efluentes en un esfuerzo por lograr una amplia adopción en la sociedad lo antes posible.

Con el objetivo de establecer una base para la cooperación internacional a través de la colaboración entre la industria y la academia

Entre los oradores de la presentación se incluyeron (de izquierda a derecha) el profesor de proyecto Kitajima, el profesor Katayama, el investigador de innovación Kobayashi, el profesor Kato (decano de la Facultad de Ingeniería), el director ejecutivo Shimadzu Matoba, y el director Takizawa.

En abril de 2024, la Escuela de Posgrado de Ingeniería de la Universidad de Tokio (en adelante, “La Universidad de Tokio”), Shionogi & Co., Ltd. y Shimadzu Corporation establecieron un programa de investigación patrocinado por la empresa denominado “Epidemiología internacional basada en aguas residuales”. La colaboración entre empresas del sector privado y la universidad tiene como objetivo aumentar la velocidad de la investigación y la validación de la viabilidad para garantizar que la tecnología se utilice ampliamente en la sociedad lo antes posible.

El método EPISENS-S desarrollado por el profesor del proyecto Kitajima implica la recolección de sedimentos sólidos centrifugados de muestras de aguas residuales, la extracción de ARN, la realización de una reacción de preamplificación con transcripción inversa y, a continuación, la medición de la concentración de ARN del virus mediante PCR cuantitativa. El método EPISENS-M mejorado ofrece una mayor fiabilidad y una mayor sensibilidad en la detección del ARN del virus en aguas residuales que el método EPISENS-S, ya que cambia de un proceso de separación centrífuga de aguas residuales a un proceso de filtración con membrana de carga negativa.

En el nuevo programa, esta y otras tecnologías se utilizarán para validar la viabilidad del sistema. Además de estudiar los efluentes de instalaciones individuales, como plantas de tratamiento de aguas residuales, hospitales y centros de salud geriátricos, el sistema también se utilizará para estudiar las aguas residuales de aeropuertos y aviones de pasajeros. La capacidad de detectar virus en personas asintomáticas significa que puede determinar su estado de infección desde unos pocos días hasta siete días antes de que desarrollen síntomas. El sistema también contribuye a implementar contramedidas fronterizas más rápidamente, por ejemplo, emitiendo alertas y órdenes de emergencia antes de que los patógenos introducidos desde el extranjero puedan causar una epidemia en Japón. Con el fin de prepararnos para las inevitables pandemias futuras que se prevé que ocurran, también tenemos la intención de establecer un sistema de cooperación internacional para compartir información entre todos los países. Además, mediante la participación en actividades para proponer la tecnología a la Organización Internacional de Normalización (ISO) para establecer un estándar internacional originado en Japón para estudios epidemiológicos de aguas residuales.

Comentarios del responsable del proyecto en Shimadzu