Die Chancen von Abwassermonitoring

Vor Ort im Klärwerk: Abwassermonitoring könnte dabei helfen, Corona- und andere Viren im Blick zu haben und Vorhersagen über das Infektionsgeschehen zu treffen. Foto: Adobe Stock/Jan

Mit Hilfe von Abwassermonitoring kann man Trends im Rahmen eines Infektions-geschehens bis zu zehn Tage vorhersagen. Was das bringt, erklären die Molekularbiologen Markus Landthaler und Emanuel Wyler.

Corona ist in den Hintergrund getreten, bleibt aber ein Thema. Was erwarten Sie für den Herbst?

Markus Landthaler: Die Corona-Lage hat sich in den letzten zweieinhalb Jahren stetig verbessert, vor allem weil immer mehr Menschen eine gewisse Immunität durch Impfung und Infektionen haben. Corona ist aber nach wie vor eine Belastung für die Allgemeinheit – allein schon deshalb, weil Infizierte nicht an den Arbeitsplatz gehen können oder zum Arzt gehen müssen. Wenn viele Menschen infiziert sind, wie etwa jetzt in Bayern – eventuell im Nachgang des Oktoberfestes – fehlt es in Krankenhäusern oder im öffentlichen Verkehr an Personal, und das kann natürlich gravierende Auswirkungen haben. Zudem sind jetzt ebenfalls Erkältungsviren verstärkt im Umlauf, aktuell zum Beispiel Rhinoviren. Welche Coronavarianten in diesem Herbst und Winter dazukommen werden, ist noch nicht ganz absehbar. Ebenso, was passiert, wenn die Infektionen mit Influenzaviren dazukommen.

Sie sind im Bereich der Hoch-Durchsatz-Sequenzierung tätig und setzen sie für Abwassermonitoring ein. Was kann das für den Umgang mit SARS-CoV-2 leisten?

Landthaler: Auch wenn man geimpft ist, kann man sich infizieren und andere anstecken – oft merkt man das aber nicht, weil man keine Symptome hat. Im Abwasser sind die Viren nachweisbar. Mehr noch: Man kann Verläufe sieben bis zehn Tage im Voraus erkennen – also ob die Zahlen in einer Stadt oder Region nach oben oder wieder nach unten gehen. Es ist eine grobe Einschätzung, macht aber Trends sichtbar. Die Sequenzierungen zeigen dazu noch an, welche Virusvarianten unterwegs sind. Damit kann man einschätzen, wie wirksam die aktuellen Impfstoffe sind, und wie sie für die nächste Runde angepasst werden sollen.

Was bringen solche eher groben Einschätzungen?

Emanuel Wyler: Bei vielem, was man jetzt unternimmt oder unternehmen sollte, geht es um diejenigen, die besonders vulnerabel sind: Wir müssen weiterhin ältere Menschen und Schwerkranke schützen. Mit Blick auf das Abwassermonitoring heißt das: Wenn in einer Region die Zahl der Infizierten steigt, kann die Gemeinde Maßnahmen ergreifen. An der University of San Diego in Kalifornien zum Beispiel wird das bereits so genutzt: Dort entscheidet man je nach den Daten aus dem Abwassermonitoring, ob Veranstaltungen wie geplant in persona oder nur online stattfinden.

Kann man das Abwassermonitoring so auch bereits in Deutschland einsetzen?

Wyler: Technisch ist das möglich. In Österreich und in der Schweiz gibt es bereits Websites, auf denen man die Ergebnisse von Abwassermonitorings abrufen kann. Für Deutschland ist das geplant. Es sind viele Akteure involviert, nicht zuletzt drei Ministerien, entsprechend sind die Entscheidungsprozesse kompliziert. Schon länger laufen Pilotprojekte, geleitet vom Robert Koch-Institut und von der Deutschen Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall (DWA).

Was erwarten Sie für die Zukunft?

Landthaler: Vermutlich wird es eines Tages mit dem Abwasser so sein wie beim Wetter: Man schaut sich Trends und Vorhersagen online an – und Kommunen oder auch Bürgerinnen und Bürger können dann entscheiden, wie sie damit umgehen. Zum Beispiel, ob wieder Masken getragen werden sollen. Oder man kann für sich entscheiden, ob man besser zu Hause bleibt, wenn das Risiko der Ansteckung gerade wieder steigt.

Wyler: Vermutlich wird das Abwassermonitoring in Zukunft auch über SARS-CoV-2 hinausgehen. Die Kosten sind fast gleich, ob man ein Virus untersucht oder mehrere, so dass man Rhino- oder Influenzaviren dazunehmen kann. Interessant kann das ebenfalls für Antibiotika-resistente Bakterien sein. Oder auch für die Landwirtschaft, mit der Vogelgrippe oder der Schweinepest. Das wird auch deshalb immer interessanter, weil die Methodiken besser, genauer und vor allem deutlich günstiger werden.

Was empfehlen Sie Kommunen?

Landthaler: Wir am Max Delbrück Center halten das Abwassermonitoring für ein wirksames Instrument im Umgang mit Viren – unsere Empfehlung ist, es zu nutzen. Sehr wichtig dafür finde ich das Zusammenspiel der verschiedenen Stellen: Gemeinden sollten das Gespräch mit den Abwasserbetrieben und den Gesundheitsämtern suchen.

Wyler: Bedenken sollte man dabei, dass die Situation sich grundlegend verändert. In den vergangenen Jahrzehnten hatten wir – in Nord- und Westeuropa! – neben HIV kaum größere Probleme mit Infektionskrankheiten. Die verbesserte Hygiene und die im 20. Jahrhundert etablieren Impfungen haben für diese relativ entspannte Phase eine wichtige Rolle gespielt. Aber diese für uns guten Zeiten sind möglicherweise vorbei. Der Klimawandel spielt eine Rolle, da mit höheren Temperaturen Mikroben-übertragende Mücken sich ausbreiten. Dasselbe geschieht in Folge des globalen Amphibiensterbens, das wir zurzeit erleben. Und mit der nach wie vor zunehmenden Globalisierung verbreiten sich Krankheitserreger weltweit schneller.

Landthaler: Abwassermonitoring ist nicht aufwändig – unsere Empfehlung ist, dass man diese Entwicklung nicht an sich vorbeiziehen lassen sollte und selbst aktiv wird. Es ist ja auch ein neuer Technologiezweig. Zum Beispiel kann sich jemand in einer Gemeinde darauf spezialisieren und das anbieten – so schafft man vielleicht sogar neue Arbeitsplätze.

Interview: Sabine Schmidt

Prof. Dr. Markus Landthaler leitet die Arbeitsgruppe RNA Biologie und Posttranscriptionale Regulation am Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft in Berlin. Foto: Pablo Castagnola/MDC

 

Dr. Emanuel Wyler ist Postdoc in der Arbeitsgruppe RNA Biologie und Posttranscriptionale Regulation am MDC. Foto: Felix Petermann/MDC

 

Quellen: Corona und das Oktoberfest

www.augsburger-allgemeine.de/bayern/corona-pandemie-die-inzidenzen-rund-um-muenchen-steigen-ist-das-die-wiesn-welle-id64183626.html

www.merkur.de/lokales/fuerstenfeldbruck/fuerstenfeldbruck-ort65548/lage-angespannt-so-viele-corona-positive-patienten-in-kreisklinik-wie-nie-91836107.html

www.t-online.de/region/muenchen/id_100062328/corona-welle-ueberrollt-muenchen-kliniken-nach-oktoberfest-unter-druck.html