project

KWR ondersteunt bij snelle detectie van SARS-CoV-2 in rioolwater

Expert(s):
prof.dr. Gertjan Medema, Frederic Béen PhD, ing. Leo Heijnen, Leonie Borstlap MSc

  • Startdatum
    03 feb 2020
  • Einddatum
    31 dec 2020
  • samenwerkingspartner(s)
    Steden en besloten groepen, zoals campussen, verzorgingstehuizen en schepen

Sinds de versoepeling van de ‘lockdowns’ neemt het aantal besmettingen met Covid-19 weer toe. Daarom is het nu van het grootste belang om een bewakings- en meetsysteem voor COVID-19 in te richten. KWR kan daarbij helpen: met analyse, validatie, kwaliteitscontrole, monstername en bewakingsprogramma’s.

KWR heeft aangetoond dat er een correlatie bestaat tussen genetische sporen van SARS-CoV-2 in rioolwater en de ontwikkeling van COVID-19 onder de bevolking. Ook heeft KWR gerapporteerd dat de RNA-concentraties 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.

Deze aanpak kan worden toegepast bij waterzuiveringsinstallaties, bevolkingsgroepen met respectievelijk zonder riolering en alle overige huishoudelijke afvalstromen, zoals de inzameling van slib of septic tanks. De aanpak is geschikt voor rioleringsbewaking in steden en besloten groepen, zoals campussen, verzorgingstehuizen en schepen.

KWR meldde in februari 2020 dat voor het eerst SARS-CoV-2 was aangetroffen in rioolwater

KWR heeft een lange ervaring op het gebied van water-gerelateerde epidemiologie (Water-based Epidemiology, WBE) en in februari 2020 rapporteerde prof. Gertjan Medema dat SARS-CoV-2 was aangetroffen in rioolwater. In een studie die op 30 maart werd gepubliceerd op MedRxiv werd gemeld dat het virus al was aangetroffen in een monster rioolwater uit Amersfoort zes dagen voordat de allereerste besmetting met COVID-19 werd vastgesteld in de stad. Dat betekent dat een bewaking van het rioolwater een vroegtijdige waarschuwing kan afgeven over besmettingen.

KWR heeft zijn data wekelijks gedeeld met het RIVM, dat bewaking van het rioolwater heeft opgenomen in het landelijke corona-dashboard.

Internationale projecten en samenwerking leiden tot nieuw onderzoek

KWR is betrokken geweest bij diverse internationale projecten om rioolbewaking verder te ontwikkelen en in te voeren als een systeem voor prille waarschuwingen over nieuwe besmettingshaarden.

Het Wastewater4COVID-project richt zich op de vroege detectie van het coronavirus in stedelijke gebieden
Het project Wastewater4COVID project test en implementeert de methode gelijktijdig in Zuid-Afrika en Nederland, waardoor 2 verschillende contexten vergeleken kunnen worden. Door afvalwatergegevens (ondergronds) te combineren met epidemiologische gegevens (bovengronds), kan de methode gezondheidsautoriteiten informeren over de verspreiding van het virus, en hen ondersteunen bij het nemen van preventieve maatregelen.

Het Wastewater4COVID-project is een publiek-private samenwerking tussen Waternet en Blue Deal, beide publieke organisaties, Royal Haskoning DHV, een internationaal ingenieursbureau en KWR. Het samenwerkingsproject in Zuid-Afrika is verbonden via het EUREKA-programma ‘Solutions for COVID-19 echo period – life without vaccins’.

Verkenning monitoring van coronavirus in afvalwater in Peru
De Ambassade van het Koninkrijk der Nederlanden in Peru heeft aangegeven een verkenning in dit land te willen doen om de traceerbaarheid van SARS-CoV-2 in afvalwater te bepalen. Uiteindelijk kan dit leiden tot de ontwikkeling van een systeem dat vroegtijdig waarschuwt om op die manier een effectieve strategie te ondersteunen om verdere uitbraken in Peru te voorkomen. Peru is in de pandemie een van de meest getroffen landen ter wereld.
Het Nederlandse ministerie van Buitenlandse Zaken heeft Deltares gecontracteerd om deze verkenning in samenwerking met KWR uit te voeren. In de eerste fase van het project, van december 2020 tot juni 2021, identificeren Deltares en KWR lokale belanghebbenden en zijn ze op zoek naar de beste partners voor mogelijke vervolgactiviteiten. Ook wordt in deze fase met lokale partners gezocht naar meetlocaties en wordt een basis waterkwaliteitsmodel opgesteld voor afvalwater, hemelwater en drainage in Chiclayo. De resultaten van de eerste fase van het project geven inzichten in mogelijke transmissieroute van SARS-CoV-2 en andere ziekteverwekkers in het afvalwater en of vroegtijdig waarschuwen hiervoor mogelijk is. Een systeem voor vroegtijdige waarschuwing van ziekteverwekkers in het afvalwater maken uiteindelijk gerichte preventieve interventies mogelijk.

KWR betrokken bij proef in Nairobi om COVID-19 te monitoren aan de hand van rioolwater
KWR gaat in de Keniase hoofdstad Nairobi de verspreiding van het virus COVID-19 meten aan de hand van monsters uit het rioolwater. Het betreft een proefproject in samenwerking met het Directoraat Gezondheidszorg van de lokale gemeentelijke diensten (Nairobi Metropolitan Services, NMS) en het lokale water- en rioleringsbedrijf (Nairobi City Water and Sewerage Company, NCWSC), alsmede het International Livestock Research Institute (ILRI).
Het project wordt behalve door de drie samenwerkende partijen zelf mede gefinancierd door de afdeling NL Business van het FMO (Financierings-Maatschappij Ontwikkelingslanden) in Den Haag en door het Amsterdamse drinkwaterbedrijf Waternet.

Sewers4COVID is een prototype systeem om snel en kostenefficiënt in het hele land besmettingshaarden te signaleren. In dit prototype gebruikt de bewakingsmethodologie voor de riolering ontwikkeld door prof. Medema en methoden op het gebied van kunstmatige intelligentie om een pandemie meteen bij de uitbraak te signaleren. Ook zijn sociaaleconomische factoren meegenomen om te bepalen welke bevolkingsgroepen in het bijzonder een risico lopen besmet te raken. Het prototype kwam als winnaar uit de bus bij een grote hackathon georganiseerd door de: #EUvsVirus.

Pan-Europees project (Gemeenschappelijk Centrum voor Onderzoek (JRC) en het Directoraat-Generaal voor het Milieu van de Europese Commissie)
Het Gemeenschappelijk Centrum voor Onderzoek (JRC) en het Directoraat-Generaal voor het Milieu van de Europese Commissie zijn bezig om specifiek voor rioolbewaking een Evaluatie op te zetten voor heel Europa. Daarbij wordt nauw samengewerkt met KWR en de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule in Aken (RWTH), Water Europe en EUREAU. Het initiatief moet leiden tot een water-gerelateerd waarschuwingssysteem voor SARS-CoV-2 en een uitwisseling van de ervaringen die worden opgedaan met de controle van afvalwater op de aanwezigheid van SARS-CoV-2.

Topconsortium voor kennis en innovatie (TKI)-project (NL)

Een consortium bestaande uit onder meer het Erasmus Medisch Centrum (Virologie, Huisartsgeneeskunde, Medische informatica), STOWA, RHDHV, Partners4UrbanWater, waterschappen en KWR zal verder onderzoek doen op dit gebied in Rijnmond. Financiering is verkregen van onder andere de Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer (STOWA), het kenniscentrum van de waterschappen en provincies; Erasmus MC Foundation; en het Topconsortium voor Kennis en Innovatie (TKI) voor de topsector Watertechnologie. In het project zal onder andere worden onderzocht hoe SARS-CoV-2 zo efficiënt mogelijk kan worden gedetecteerd en gemeten in een gebied of hele stad, en hoe de informatie met het oog op de besluitvorming zo begrijpelijk mogelijk kan worden weergegeven in een ‘dashboard’.

KWR kan helpen met analyse, validering, kwaliteitscontrole, het nemen van monsters en het opzetten van bewakingssystemen

Met zijn expertise en faciliteiten kan KWR de volgende bijdragen leveren:

  1. Strategie voor het nemen van monsters: planningsontwerp voor het nemen van monsters (locaties en frequentie) om optimale informatie te verkrijgen over de verspreiding van het virus.
  2. Analyseren van monsters: procedure en testmonsters.
  3. Analytische capaciteit: opzetten van programma’s voor het ontwikkelen van een analytische capaciteit en het ondersteunen van kwaliteitscontrole.
  4. Dataverwerking: het opzetten van een rapportagesysteem voor het bijhouden en visualiseren van meetgegevens (online-platform).
  5. Geavanceerde modellering: het combineren van de metingen met andere datasets en pandemie-modellen om effecten van interventies te evalueren. Het creëren van een platform en rapportage (online).
  6. Advisering over geavanceerde aanpak: bepaling van het nemen van monsters en modellering met het oog op subgroepen. Gezamenlijke ontwikkeling van gebruiksmogelijkheden voor verschillende stakeholders.
  7. Op risico gebaseerde evaluatiemethode voor brandhaarden van virus: ontwikkeling van bewakingsmethodologie gebaseerd op best practice.

Rioolbewaking biedt een prille-waarschuwings- en bewakingsmethode die cruciaal kan zijn bij de besluitvorming. Het doel is uiteindelijk om beter om te gaan met een bestaande brandhaard en de samenleving, de lokale gemeenschap en de werkplek weerbaarder te maken tegen een nieuwe epidemie.

Publicaties en media berichtgeving

Een volledig overzicht van wetenschappelijke publicaties en (internationale) media berichtgeving is beschikbaar op de KWR website.

Video

Podcast

Meer vragen?

De antwoorden op de meest gestelde vragen staan op onze FAQ website page. Voor meer informatie, neem gerust contact op met Jan Vreeburg via jan.vreeburg@kwrwater.nl.