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Le acque reflue possono contenere la chiave per rintracciare l'abuso di oppiacei

La città di Cary, nella Carolina del Nord, è un'affascinante città di 130.000 abitanti nel Triangolo della ricerca dello stato. Con le sue strade e parchi alberati, le opportunità di lavoro, le scuole ben posizionate, per non parlare dei livelli relativamente alti di istruzione dei suoi residenti e del suo basso tasso di criminalità, non sorprende che sia in cima alle liste delle migliori città in cui vivere Stati Uniti da anni. (Nel 2004, si è persino classificato come la città numero uno in America, secondo la rivista Money .)

Quindi Cary è l'ultimo posto in cui ti aspetteresti che la crisi degli oppioidi colpisca a casa.

Eppure l'anno scorso, 60 residenti di Cary hanno overdose di oppioidi - un picco del 70% rispetto all'anno precedente - e 11 persone sono morte. La città decise che era tempo di agire.

"Come dice il sindaco [Harold] Weinbrecht, mentre non siamo necessariamente in crisi, quale città è meglio posizionata per fare qualcosa di proattivo rispetto a Cary?" afferma il vicedirettore Mike Bajorek.

Quel "qualcosa" è un progetto che monitorerà e seguirà l'uso di oppioidi, quartiere per quartiere, analizzando le acque reflue della città.

Finanziato da una sovvenzione della Bloomberg Philanthropies Mayors Challenge, Cary ha collaborato con la startup Biobot Analytics per pilotare un progetto in cui le stazioni di campionamento portatili aspirano le acque reflue dai tubi. In laboratorio, gli analisti lo scansionano alla ricerca di 16 diversi metaboliti degli oppioidi, sostanze prodotte dal corpo una volta che una persona ingerisce o inietta un oppioide, che va dai farmaci prescritti legalmente all'eroina. La città spera che i dati aiuteranno a individuare dove sta accadendo l'abuso di oppioidi in modo da poter distribuire meglio istruzione e risorse.

Ogni stazione di campionamento viene calata in un tubo attraverso un tombino e scansiona tra i 4000 e le 15000 persone di acque reflue. I dati risultanti aiuteranno la città a ottenere una visione a livello di quartiere degli abusi di oppiacei. In combinazione con altri dati demografici o dati provenienti dal sistema di segnalazione delle sostanze controllate dello stato, che tiene traccia di quando e dove vengono dispensate le prescrizioni, potrebbe aiutare la città a approfondire ulteriormente come si sta verificando l'abuso di droghe.

Mariana Matus, che ha co-fondato Biobot con sede a Cambridge, nel Massachusetts, con l'architetto Newsha Ghaeli, afferma che il vantaggio del sistema della sua azienda è che ogni campionatore è portatile - le dimensioni di una piccola borsa da trasporto e facilmente trasportabile da una persona - e costa meno dei concorrenti, che costano fino a $ 10.000 ciascuno. (Biobot addebita un modello di abbonamento, con tariffe basate sulla dimensione e la densità della città e sulla natura della rete di acque reflue, sebbene Ghaeli e Matus abbiano rifiutato di fornire specifiche.) Il costo inferiore consente di distribuire "biobot" ovunque una città, piuttosto che in uno o due posti alla volta. Il pilota di Cary, interamente finanziato dalla sovvenzione di Bloomberg, include il campionamento in dieci siti, anche se Bajorek afferma che un giorno spera di espandere il programma "cento volte".

"Stiamo raccogliendo fognature all'interno della città, non solo presso l'impianto di trattamento, ma nelle aree all'interno della città", afferma Matus.

L'epidemiologia delle acque reflue non è un campo completamente nuovo. Come suggerisce Matus, altri hanno raccolto campioni di liquami per indizi su problemi di salute pubblica da almeno un decennio, principalmente in Europa.

Rolf Halden, direttore del Center for Environmental Health Engineering presso il Biodesign Institute dell'Arizona State University, afferma che gli Stati Uniti "stanno giocando con l'Europa sul fronte della droga". Il suo laboratorio studia sostanze chimiche, come antibiotici, nelle acque reflue e collabora con la città di Tempe per monitorare le sostanze chimiche, compresi gli oppioidi, lì.

Halden afferma che il campionamento delle acque reflue alla foce dell'impianto di trattamento è "il modo più conveniente" per farlo. "Basta andare a vedere il personale e dire: 'Dammi un po'. '" Ma il tempo non è gentile con i composti che gli epidemiologi delle acque reflue vogliono campionare. "I prodotti chimici hanno viaggiato a lungo nel tubo di fognatura. A volte ci vogliono otto ore [per passare dal bagno all'impianto di trattamento]. Molte cose possono accadere in otto ore ... In termini di qualità dei dati, è spesso più superiore per spostare le tubature [verso] stazioni di pompaggio ... o chiusini ", dice.

Matus afferma che i metaboliti che Biobot sta misurando si degradano nel giro di poche ore, il che è un altro vantaggio dei suoi campionatori: più vicini alla fonte possono essere posizionati, migliori sono i dati che possono ottenere.

Bajorek e Jason Wittes, direttore della farmacia della Contea di Wake, sottolineano che il pilota di Biobot è attualmente in fase di dimostrazione del concetto, il che significa che i dipendenti di Biobot e della città stanno imparando come analizzare, convalidare e presentare al meglio i dati raccolti dalle acque reflue. Non sarà più tardi che gli operatori sanitari pubblici useranno effettivamente le informazioni per prendere decisioni.

"Quando scopriamo le cose dalle forze dell'ordine, dai social media, poiché ci sono diversi tipi di farmaci usati o abusati, possono testarlo e avere dati quasi in tempo reale su questo è piuttosto notevole", dice Wittes. "Di solito vedi un rapporto e [i dati in esso] hanno già un anno." Egli menziona, ad esempio, che recentemente alcuni tossicodipendenti hanno iniziato a combinare oppioidi con Neurontin, un farmaco usato per trattare il dolore ai nervi, che migliora quello alto che si ottiene dagli oppioidi. "Per essere in grado di testare ciò, ci dirà in tempo reale dove viene utilizzato. Questo ci aiuta perché possiamo cambiare le risorse e divulgare i programmi in aree su cui potremmo non averci concentrati in passato." I dati potrebbero aiutare la contea a decidere dove distribuire le dosi di Narcan, il farmaco che aiuta a invertire un sovradosaggio da oppiacei o su cui dovrebbero concentrarsi gli educatori di sanità pubblica e gli specialisti del sostegno tra pari dei quartieri.

Ancora meglio, dice Wittes, è il potenziale che si sblocca se e quando Biobot o un concorrente iniziano a lavorare in più città - e Biobot afferma che annuncerà quest'anno una seconda città partner, scelta da "un ampio elenco di città che hanno espresso interesse per lavora con noi ", dice Matus. Wittes ritiene che Biobot sarebbe in grado di "aiutarci a metterci in contatto con un altro dipartimento sanitario che ha una popolazione di pazienti simile usando farmaci simili ... [possiamo condividere] tattiche per combattere il problema in tempo quasi reale". Invece di aspettare che un dipartimento di sanità pubblica presenti ad una conferenza, ad esempio, due città con dati demografici simili potrebbero connettersi e condividere idee immediatamente.

Certo, Biobot deve ancora dimostrare le sue cose. La startup, nata da un progetto con cui è stato coinvolto Matus al MIT, ha testato la sua tecnologia a Cambridge, e Matus pensa di aver messo a tacere la loro tecnica. "Stiamo facendo molto meglio [analisi] di quanto non sia stato fatto prima", afferma.

Halden non è del tutto convinto. "Mi congratulo con la loro capacità di raccogliere supporto ed entusiasmo per fare queste misurazioni, per convincere le comunità a lavorare con loro", dice. "Ma questo non è facile. È relativamente facile trovare acque reflue: non è così facile ottenere il permesso di analizzarlo ed è davvero difficile analizzare in modo affidabile le acque reflue per gli indicatori di salute pubblica, quindi tenere conto di tutti i fattori che possono compromettere la qualità dei dati ". Tali fattori includono la densità di popolazione (il numero di persone che stanno espellendo in quella specifica tubazione), il volume di altre acque reflue (come il bucato o le docce) che scorre attraverso quella tubazione, quanto la sostanza chimica di interesse si è degradata prima che fosse misurata, e così via. "Misurare gli oppioidi nelle acque reflue è estremamente difficile. Non è che puoi semplicemente acquistare uno strumento e incollarlo su una scrivania."

Biobot, da parte sua, afferma che il suo team ha, collettivamente, decenni di esperienza. "Non siamo nuovi sul campo", afferma Matus, che ha conseguito il dottorato in biologia computazionale presso il MIT.

C'è un'altra ragione per cui Wittes e altri sperano che il monitoraggio dei farmaci per le acque reflue decida in grande stile, e questo è il potenziale per rimuovere lo stigma dall'abuso di droghe.

Halden afferma di essersi imbattuto in questo problema in passato. Se una città spende denaro pubblico per il monitoraggio delle droghe, tali informazioni diventano informazioni pubbliche (o possono essere ottenute utilizzando le richieste di registri pubblici). Questo può essere un problema etico spinoso se solo una città sta monitorando un determinato farmaco.

"Se hai una sola entità, allora tutti gli occhi sono addestrati su di loro e diventi la capitale di qualunque cosa", dice. Se solo una città degli Stati Uniti monitorasse le morti per traffico, "nessuno visiterebbe quella città, ma se disponi di dati [da più città], sai che esiste un rischio e te ne occupi". Finora Halden ha risolto questo problema mettendo in comune i dati delle città di una determinata regione, che non fornisce informazioni specifiche su nessuna città, ma aiuta la regione a coordinarsi sulle risposte. Questo è, ovviamente, molto diverso dall'approccio Biobot, che mira a rilasciare dati molto mirati su posizioni specifiche.

Wittes ritiene che, finché il dipartimento di sanità pubblica della contea di Cary e Wake condividerà attentamente i dati, il progetto pilota non porterà allo stigma. "I dati ci stanno aiutando a ridurre lo stigma", afferma Wittes. "[L'abuso di oppiacei] è una cosa spaventosa e tabù ... ma sta accadendo ovunque."

Bajorek aggiunge che già il progetto ha dato alla città "un'opportunità per parlare alle persone di come proteggere le loro famiglie". Ha iniziato una conversazione.

Wittes dice "Questo è solo il primo giorno, davvero."

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