Špinavá voda z našich koupelen a toalet o nás začíná prozrazovat více, než by bylo většině lidí příjemné přiznat.
K informacím, které lze z odpadních vod vyčíst, vědci právě přidali další bod: stopy rakoviny tlustého střeva skryté v městské kanalizaci.
Kanalizace jako obrovský screeningový program
Čistírny odpadních vod slouží epidemiologům jako gigantické laboratoře už několik let. Z analýzy splašků lze zjistit, jak se ve městě šíří koronavirus, chřipkový virus nebo jak rozsáhlé je užívání drog. Tým z USA nyní ukázal, že táž metoda dokáže zachytit signály nádorů trávicího traktu.
Jde konkrétně o rakovinu tlustého střeva, tedy nádorové onemocnění zahrnující tračník a konečník. Jedná se o jedno z nejčastějších a nejsmrtelnějších onkologických onemocnění ve vyspělých zemích. Ve Spojených státech se ročně diagnostikuje přes 154 tisíc nových případů a rakovina tlustého střeva je druhou nejčastější příčinou úmrtí na nádorová onemocnění.
Ve splašcích lze detekovat fragmenty genetického materiálu nádorových buněk střeva a na základě toho posoudit, zda v daném regionu narůstá riziko rakoviny.
Výzkumníci naznačují, že pravidelné sledování kanalizace by mohlo fungovat jako systém včasného varování pro celé čtvrti. Místo čekání, až se jednotlivý pacient přihlásí na kolonoskopii, by zdravotní úřady mohly vidět, kde se riziko začíná hromadit, a tam cíleně zasílat pozvánky na vyšetření.
Proč tradiční vyšetření rakoviny střeva nestačí
Screeningové programy pro rakovinu tlustého střeva existují už řadu let, jenže nefungují tak dobře, jak by si lékaři přáli. Testy jsou účinné, provádějí se ale příliš zřídka. Kolonoskopie vyvolává strach, testy na okultní krvácení ve stolici nejsou všude snadno dostupné a mnoho lidí téma jednoduše odkládá „na jindy".
K tomu přibývá znepokojivý trend: výskyt onemocnění roste ve skupině osob mladších 50 let, tedy u těch, kteří standardními screeningovými programy často vůbec pokryti nejsou. Epidemiologové proto hledají metody, které nezávisejí na motivaci jednotlivce, ale umožňují orientovat se ve zdravotní situaci celé komunity.
- část lidí se bojí endoskopického vyšetření
- mladší dospělí se necítí být „ve skupině rizika"
- přístup k prevenci bývá nerovný – závisí na místě bydliště i finanční situaci
- zdravotnické systémy nestíhají aktivně zvát pacienty na vyšetření
Právě zde vstupuje do hry koncept „epidemiologie odpadních vod" – místo dotazování, kdo se přihlásil na vyšetření, se analyzuje to, co společně zanecháváme v kanalizaci.
Experiment v Kentucky: co bylo ve splašcích nalezeno
Nejnovější výsledky pocházejí z okresu Jefferson ve státě Kentucky. Výzkumný tým prostudoval zdravotní dokumentaci pacientů s rakovinou tlustého střeva z let 2021–2023, aby identifikoval oblasti s obzvláště vysokou nemocností. Za „ohniska" se považovala místa, kde se v okruhu 800 metrů vyskytovaly alespoň čtyři případy onemocnění.
Na základě toho byly vybrány tři kanalizační sítě obsluhující oblasti se zvýšeným rizikem a jedna, v níž nebyli evidováni žádní pacienti registrovaní v místních onkologických centrech ani v národním registru nádorů. Dne 26. července 2023 byly z každého ze čtyř systémů odebrány vzorky splašků – třikrát během dne, vždy po 175 mililitrech.
Ve vzorcích se hledaly fragmenty lidské RNA, tedy genetického materiálu přítomného v buňkách. Analyzovaly se dva markery:
| Marker | Funkce |
|---|---|
| CDH1 | spojený s procesem nádorového bujení ve střevě |
| GAPDH | „technický" marker přítomný ve většině buněk, používaný jako referenční bod |
K měření byla použita pokročilá laboratorní technika – digitální kapičková PCR, která umožňuje velmi přesně spočítat množství molekul RNA. Analýza se zaměřila na poměr CDH1 k GAPDH, jenž má odrážet „nadreprezentaci" materiálu spojeného s nádorovým onemocněním.
RNA lidského původu byla detekována ve všech dvanácti vzorcích, avšak poměr CDH1/GAPDH se mezi jednotlivými kanalizačními sítěmi výrazně lišil.
Průměrné hodnoty poměru CDH1/GAPDH byly následující:
- přibližně 20 v oblasti s nejvyšší frekvencí výskytu rakoviny (skupina 1)
- 2,2 ve druhé oblasti se zvýšeným rizikem
- 4 ve třetím „ohnisku"
- 2,6 v síti přijaté jako srovnávací skupina
Nejvyšší výsledek se jednoznačně vymykal ostatním. Skupina 1 měla navíc více než dvakrát tolik pacientů v péči specialistů na 100 obyvatel než zbylé dvě oblasti se zvýšeným rizikem.
Jak se nádorové buňky dostávají do kanalizace
Z biologického hlediska je mechanismus poměrně přímočarý. Nádor tlustého střeva se postupem času začíná drolit, odlupovat a uvolňovat do střevního lumenu jak celé buňky, tak jejich fragmenty včetně RNA. Právě na tomto principu fungují domácí testy stolice na přítomnost nádorových změn – hledají specifické molekuly, které by se u zdravého člověka v takovém množství neměly vyskytovat.
Vědci z Kentucky udělali krok dál a místo analýzy vzorku od jediného pacienta „sebrali" to, co celá čtvrť odevzdává do kanalizace. Jejich metoda v praxi zkoumá, zda v daném regionu narůstá „pozadí" materiálu typického pro nádorově změněné tkáně.
Pokud v odpadních vodách z určité čtvrti poměr CDH1/GAPDH překročí stanovenou základní hladinu, může takový region vyžadovat naléhavou screeningovou akci.
Autoři studie naznačují, že vysoký výsledek by v budoucnosti mohl spustit konkrétní plán opatření. Například:
- hromadné rozesílání pozvánek na kolonoskopii obyvatelům daného území
- distribuce bezplatných domácích testů na okultní krvácení nebo markery rakoviny střeva
- intenzivnější informační kampaň v ordinacích a lokálních médiích
- dočasné posílení kapacit gastroenterologických a onkologických ambulancí
Omezení studie: slibný směr, ale zatím ne hotový nástroj
Sami autoři zdůrazňují, že jde prozatím jen o „důkaz proveditelnosti", nikoli o systém připravený k nasazení v každé čistírně. Analýza zahrnovala pouze čtyři kanalizační sítě v jednom okrese a jediný den odběru vzorků. Tak krátký a bodový výzkum zatím neumožňuje vyvozovat pevné statistické závěry.
Stále není přesně jasné, jak těsně poměr CDH1/GAPDH odpovídá skutečnému počtu nemocných v daném regionu. K tomu přistupují další pochybnosti: část pacientů se mohla léčit v jiných nemocnicích, část případů zůstává nediagnostikována a hladinu markerů ovlivňují i jiné faktory – třeba počet obyvatel nebo místní zvyklosti týkající se používání toalety doma či v práci.
Navzdory těmto omezením odborníci vidí v této metodě cenné doplnění klasických screeningů. Systém sledování nádorových markerů ve splašcích by podle nich mohl pomoci odhalovat nová ohniska onemocnění dříve a zároveň poukazovat na místa, kam tradiční vyšetření dorazí příliš zřídka vzhledem ke skutečnému riziku.
Co to znamená pro běžného pacienta
Pro průměrného obyvatele města zní taková forma sledování zdraví populace trochu jako výjev ze sci-fi seriálu. V praxi jejím cílem není kontrola jednotlivců, nýbrž zachycení znepokojivých trendů na úrovni celých čtvrtí nebo obcí. Splašky vše mísí v jednom proudu, takže výzkumník nemá žádnou možnost identifikovat konkrétního nemocného.
Nejreálnějším scénářem pro nejbližší roky je využití tohoto typu monitoringu jako „radaru", který napovídá rozhodovatelům, kam nasměrovat omezené zdroje. Pokud systém zachytí signál zvýšeného rizika, obyvatelé daného území budou pravděpodobně dostávat pozvánky na vyšetření tlustého střeva častěji a místní ordinace mohou téma silněji zdůrazňovat při rozhovorech s pacienty.
Sledování odpadních vod nenahradí individuální prevenci, ale může způsobit, že pozvánka na kolonoskopii přijde právě vám – místo aby se ztratila kdesi ve statistikách.
Jak pečovat o tlusté střevo již dnes
Bez ohledu na pokročilé technologie v čistírnách mají stále obrovský význam jednoduchá rozhodnutí, která může každý učinit sám. Lékaři upozorňují na několik klíčových prvků životního stylu spojených s rizikem rakoviny tlustého střeva:
- omezení červeného a zpracovaného masa
- zvýšení příjmu vlákniny (zelenina, ovoce, celozrnné potraviny)
- udržování přiměřené tělesné hmotnosti
- pravidelná fyzická aktivita
- vyhýbání se nadměrnému alkoholu a kouření
K tomu přibývá jeden bod, na který mnoho lidí stále zapomíná: reagovat na znepokojivé příznaky. Přetrvávající bolesti břicha, změna frekvence stolice, příměs krve ve stolici či nevysvětlitelné hubnutí by měly vést k návštěvě lékaře – i v případě, že v daném regionu nikdo nemluví o žádném „ohnisku" ve statistikách.
Z dlouhodobého hlediska by monitoring odpadních vod mohl zasáhnout i do dalších oblastí medicíny. Tatáž logika – hledání specifických markerů v obrovském, anonymním vzorku – může pomoci sledovat cukrovku, onemocnění jater nebo důsledky znečištění životního prostředí. Pro zdravotnické systémy jde o příležitost k přesnějšímu plánování a pro obyvatele o šanci na péči lépe přizpůsobenou skutečnému riziku v jejich okolí – i když denně vidí jen nenápadný kanalizační poklop před domem.
