[영국] 배스대학교, 영국 최초 하수 기반 조기 경보 시스템 전문 센터 출범
하수 수집 및 분석해 질병 발생 정보 제공…지역사회 공중 보건에 기여
CWBE, 배스대·웨식스 워터·영국 보건안전청 및 정부 부처 등과 협력해 운영
배스·브리스톨·폴턴·레디스톡 등 도시 및 지방 유역 네 곳서 매주 샘플 취수
잉글랜드 서남부 지역에 위치한 배스대학교(University of Bath)는 영국 최초 하수 기반 조기 경보 공중보건 감시 시스템을 도입한다고 밝혔다. [사진출처(Photo Source) = 픽사베이(Pixabay)]
잉글랜드 서남부 지역에 위치한 배스대학교(University of Bath)는 영국 최초 하수 기반 조기 경보 공중 보건 감시 시스템을 도입한다고 밝혔다. 공중 보건 보호를 위한 하수 기반 조기 경보 시스템 전문 센터(Centre of Excellence in Water-Based Early-Warning Systems for Health Protection, CWBE)는 지역사회의 하수를 수집 및 분석해 새로운 질병 발생 정보를 공중 보건 기관에게 알리는 역할을 수행한다. 이를 통해 추가 확산을 최소화하기 위해 병원은 감염병 확산을 대비하고 감염 통제 조치를 취할 수 있다.
CWBE는 질병 확산을 조기에 감지해 팬데믹을 예방하는 것 외에도 당뇨병과 같은 만성 비전염성 질환과 건강 위험 요인에 대한 심층적인 이해를 제공할 계획이다.
CWBE는 바바라 카스프르지크-호르덴(Barbara Kasprzyk-Hordern) 배스대의 지속가능성 및 기후변화 연구소(University's Institute of Sustainability and Climate Chang) 교수가 이끌고 있으며, 영국 남서부 지역 상하수처리 기업인 웨식스 워터(Wessex Water), 영국 보건안전청(UK Health Security Agency, UKHSA) 및 여러 영국 정부 부처를 포함한 파트너들과 협력해 운영되고 있다.
연구진은 웨식스 워터와 협력해 배스(Bath)와 브리스톨(Bristol)의 도시 유역을 비롯해 서머셋(Somerset)의 폴턴(Paulton)과 레디스톡(Radstock)의 지방 유역에 위치한 네 곳의 리빙랩(living labs)에서 매주 물샘풀을 수집하고 분석할 계획이다.
또한 수백 가지의 미량 화학물질뿐만 아니라 바이러스 및 박테리아의 RNA/DNA와 같은 병원체 마커(Markers)를 분석해 전염병 발생을 조기에 감지할 수 있는 경보 시스템으로 활용될 수 있다.
아울러 만성 질환, 스트레스 또는 염증 시 신체에서 배출되는 화학물질뿐만 아니라 약물 사용(처방 약 또는 불법 약물), 식습관, 살충제 및 유해 화학물질에 대한 노출, 가정 및 개인 관리 제품과 관련된 화학물질도 추적할 예정이다.
이러한 정보는 처방 데이터, 인구 통계 및 기타 자료와 함께 분석돼 인구 수준에서 지역사회의 건강 상태와 지역 환경에 대한 스냅샷을 제공한다. 이는 이른바 하수 기반 역학(Wastewater-Based Epidemiology, WBE)이라고 불린다.
CWBE의 초기 데이터는 1년 동안 기준치를 제공하며, 이를 바탕으로 연구자들은 공중 보건을 개선하기 위한 개입 방안을 적용하고 테스트할 수 있다.
연구진은 이 시스템이 배스대에서 성공적으로 구축되면 전국적으로 확대되기를 기대하고 있다.
카스프르지크-호르덴 교수는 "'코로나19' 팬데믹 기간 동안 감염자 수와 위치에 대한 데이터를 확보하는 것이 얼마나 유용한지 확인할 수 있었다"고 말하며 "PCR 검사를 통해 데이터 수집하는 데에는 며칠의 시간과 많은 비용이 소모되지만 하수 모니터링은 임상 스크리닝보다 훨씬 더 저렴하고 신속하다"고 설명했다.
이어 "하수 기반 역학은 포괄적이고 익명성이 보장되며 편향되지 않는 방법이다. 무증상 사례뿐만 아니라 접근이 어려운 지역사회나 검사 인프라가 부족한 지역에서도 데이터를 수집할 수 있다"며 "하수 기반 역학을 사용함으로써 공중 보건 전문들이 건강 및 환경 위험을 신속하고 효율적으로 모니터링할 수 있다"고 덧붙였다.
CWBE는 전염병 발생을 감지하는 것 외에도 지역사회에서 사용되는 새로운 합성 약물을 식별하고 식단 및 생활 방식 선택이 만성 질환에 미치는 영향을 연구하는 프로젝트를 계획하고 있다.
매튜 웨이드(Matthew Wade) UKHSA 소속 및 배스대 방문 연구원은 "UKHSA는 배스대의 바바라교수팀과 긴밀히 협력해 전염병 감지를 위한 국가 하수 모니터링 시스템을 개발하고 공중 보건 데이터를 수집해 왔다"며 "영국 최초의 시범 하수 모니터링 센터를 출범시키는 이정표를 달성하게 돼 매우 기쁘다"고 말했다.
루스 바든(Ruth Barden) 웨식스 워터의 환경 솔루션 책임자이자 배스대의 지속가능성 및 기후변화 연구소 방문 연구원은 "웨식스 워터는 이 새로운 센터를 통해 배스대와의 오랜 파트너십을 다음 단계로 끌어올리게 돼 기쁘다"며 "CWBE는 환경과 지역사회의 건강을 모니터링하는 데 도움이 되는 혁신적인 '원 헬스(One Health)' 접근 방식을 취하고 있으며, 이 중요한 프로젝트에 참여하게 돼 자랑스럽다"고 말했다.
[원문보기]
Bath launches UK’s first water monitoring centre to act as early-warning system for community health
We're launching the UK’s first early-warning public health surveillance system based on detecting traces of chemicals and biological markers found in water.
The Centre of Excellence in Water-Based Early-Warning Systems for Health Protection (CWBE) will collect and analyse community (waste)water that could be used to alert public health teams of new outbreaks, helping hospitals to prepare for treating patients and take infection control measures to minimise further spread.
As well as helping prevent pandemics by detecting disease spread early, research at the Centre will provide better understanding of chronic, non-communicable diseases such as diabetes and health risk factors.
CWBE is led by Professor Barbara Kasprzyk-Hordern, from the University’s Institute of Sustainability and Climate Change, along with partners including Wessex Water, the UK Health Security Agency and departments from the UK Government.
Researchers will work with partners at Wessex Water to collect and analyse weekly water samples from four “living labs” in the urban catchment areas of Bath and Bristol, and the more rural catchments of Paulton and Radstock in Somerset.
The team will analyse the samples for hundreds of trace chemicals as well as pathogen markers such as virus and bacterial RNA/DNA, which can act as an early-warning system for outbreaks of infectious diseases.
The team will also track chemicals excreted by the body indicating chronic disease, stress or inflammation, use of medications or illicit drugs, dietary habits or exposure to pesticides, hazardous chemicals, and household and personal care products.
This information can be analysed alongside prescription data, demographics and other information to give a snapshot of the health of the community at population level, and the local environment, so-called wastewater-based epidemiology (WBE).
Initial data from CWBE will provide a baseline over one year, after which researchers can introduce and test interventions to improve public health.
Once established successfully at Bath, the team hopes this system will be rolled out nationwide.
Professor Kasprzyk-Hordern, from the University of Bath’s Department of Chemistry, said: “We saw during the Covid-19 pandemic how useful it was to get data on numbers infected and their location, but it took days to get data back from PCR tests and was very expensive.
“Since whole communities contribute to wastewater, monitoring it is several orders of magnitude cheaper and faster than clinical screening.
“WBE is comprehensive, anonymous and unbiased - it can pick up asymptomatic cases, those from difficult-to-reach communities or areas lacking testing infrastructure.
“By using wastewater-based epidemiology we are enabling public health experts to monitor health and environmental risks quickly and efficiently.”
As well as detecting infectious disease outbreaks, the Centre also has research projects planned to identify new synthetic drugs being used in communities, and to study the effects of diet and lifestyle choices with chronic health conditions.
Dr Matthew Wade, from the UK Health Security Agency (UKHSA) and Visiting Fellow at the University of Bath, said: “The UKHSA has been working closely with Barbara’s team at the University of Bath for several years to develop a national wastewater monitoring system for infectious diseases and collecting public health data.
“We’re delighted to continue to be part of this important project and very excited to achieve this milestone of launching the UK’s first pilot wastewater monitoring centre.”
Ruth Barden, Director of Environmental Solutions at Wessex Water and Visiting Fellow at the University of Bath’s Institute of Sustainability and Climate Change, said: "Wessex Water is excited to be taking our longstanding partnership with the University of Bath to the next level with this new centre.
“CWBE is taking an innovative ‘One Health’ approach that will help monitor the health of the environment as well as the community, and we are proud to be part of this important project.”
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