Utilizzo dell'epidemiologia basata sulle acque reflue per il monitoraggio e la prevenzione della resistenza antimicrobica e delle pandemie

Il progetto si pone come obiettivo generale quello di sviluppare e potenziare le conoscenze e le competenze nell’ambito della Sanità Pubblica e dell’epidemiologia, con un particolare focus sull’epidemiologia basata sulle acque reflue.

La Wastewater-Based Epidemiology (WBE), o epidemiologia basata sulle acque, è un approccio epidemiologico consolidato e indirizzato alla ricerca di agenti patogeni, farmaci, droghe e altre sostanze derivate dal metabolismo umano. L’uso della WBE risale agli anni ’40, quando furono identificati i primi enterovirus nei sistemi fognari. Il principio fondamentale è che molti virus vengono escreti nelle feci da persone infette, anche se asintomatiche, e vengono successivamente convogliati verso gli impianti di trattamento delle acque reflue tramite le reti fognarie. Un singolo campione di acque reflue rappresenta quindi un pool di un numero elevato di individui, variabile sulla base della dimensione dell’impianto di depurazione. Inoltre, le acque reflue rappresentano uno dei più importanti habitat batterici con un alto potenziale di diffusione della resistenza agli antibiotici. Costituiscono, pertanto, una matrice essenziale per il rilevamento di antimicrobici, di microrganismi patogeni, e di geni di resistenza agli antibiotici (Antibiotic Resistance Genes, ARG). La WBE è particolarmente utile come sistema di allerta precoce (early warning), in quanto può segnalare la circolazione di patogeni nella comunità prima della comparsa di numerosi casi clinici. Storicamente impiegata per il monitoraggio del poliovirus, ha acquisito nuova rilevanza durante la pandemia di SARS-CoV-2, rivelandosi efficace nell’identificare focolai in fase precoce e nel monitorare la diffusione delle varianti di interesse (Variants of Concern, VoC).

In questo percorso gli studenti affiancati dal docente di riferimento e da tutor universitari, parteciperanno attivamente a progetti di ricerca che includono la sorveglianza epidemiologica delle acque reflue. In particolare, gli studenti avranno la possibilità di seguire delle lezioni nell’ambito dell’epidemiologia e della sorveglianza epidemiologica basata sulle acque reflue.

La prima lezione sarà un seminario introduttivo sull’epidemiologia basata sulle acque reflue come strumento rilevante per la sanità pubblica.

La seconda lezione sarà incentrata su alcune attività laboratoriali. Nello specifico verrà resa disponibile la visita dei laboratori di Epidemiologia Molecolare del Dipartimento di Scienze Mediche, Chirurgiche e Tecnologie avanzate “G.F. Ingrassia”, Università degli Studi di Catania.  Gli studenti verranno coinvolti nella fase di accettazione e concentrazione dei campioni di refluo, acquisendo familiarità con le procedure di registrazione, etichettatura, conservazione e concentrazione dei campioni. Inoltre, prenderanno parte al processo di estrazione del materiale genetico (RNA o DNA) dai campioni concentrati, approfondendo le principali tecniche utilizzate per ottenere acidi nucleici di elevata qualità, idonei alle successive analisi molecolari. Infine, avranno modo di osservare le tecniche molecolari, volte alla rilevazione di virus e alla ricerca di geni associati all'antibiotico-resistenza, un tema di crescente rilevanza nella sanità pubblica.