Špinavá voda z našich koupelen a záchodů o nás začíná prozrazovat víc, než by mnohým z nás bylo příjemné přiznat.
A do seznamu věcí, které z ní dokážeme vyčíst, vědci právě přidali novou položku: stopy rakoviny tlustého střeva skryté v městské odpadní vodě.
Kanalizace jako obrovský screeningový nástroj
Čistírny odpadních vod slouží epidemiologům jako rozlehlé laboratoře už několik let. Z rozboru odpadní vody lze zjistit, jak se v daném městě šíří koronavirus nebo chřipka, nebo odhadnout míru užívání drog. Americký výzkumný tým nyní prokázal, že stejná metoda dokáže zachytit signály nádorů trávicího traktu.
Konkrétně jde o rakovinu tlustého střeva, tedy nádorové onemocnění zahrnující tlusté střevo a konečník. Jedná se o jedno z nejrozšířenějších 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.
V odpadní vodě lze detekovat fragmenty genetického materiálu nádorových buněk střeva a na jejich základě posoudit, zda v daném regionu narůstá riziko vzniku rakoviny.
Výzkumníci naznačují, že pravidelné sledování kanalizace by mohlo fungovat jako systém včasného varování pro celé čtvrti. Místo čekání, až se jednotlivý pacient odhodlá ke kolonoskopii, by zdravotnické úřady mohly vidět, kde se riziko začíná hromadit, a posílat do těchto oblastí cílené pozvánky na vyšetření.
Proč tradiční screening rakoviny střeva nestačí
Screeningové programy pro rakovinu tlustého střeva existují už léta, ale nefungují tak dobře, jak by si lékaři přáli. Testy jsou sice účinné, ale provádějí se příliš zřídka. Kolonoskopie vyvolává obavy, testy na okultní krvácení ve stolici nejsou všude snadno dostupné a mnoho lidí téma prostě odkládá na „někdy jindy".
K tomu přibývá znepokojující trend: počty onemocnění rostou ve skupině do 50 let věku, tedy u lidí, kteří standardními screeningovými programy většinou nejsou pokryti. Epidemiologové proto hledají metody, které nezávisí na motivaci jednotlivce, ale umožňují získat přehled o zdravotním stavu celé komunity.
- část lidí se bojí endoskopického vyšetření
- mladší dospělí se nepovažují za „rizikovou skupinu"
- přístup k prevenci je nerovný – závisí na místě bydliště a finanční situaci
- zdravotní systémy nestíhají aktivně zvát pacienty na vyšetření
Právě zde vstupuje do hry koncept „kanalizační epidemiologie" – místo dotazování, kdo se na vyšetření dostavil, se analyzuje to, co společně zanecháváme v odpadní vodě.
Experiment v Kentucky: co se našlo v odpadní vodě
Nejnovější výsledky pocházejí z okresu Jefferson ve státě Kentucky. Výzkumný tým prošel zdravotnickou dokumentaci pacientů s rakovinou tlustého střeva z let 2021–2023, aby identifikoval oblasti s obzvláště vysokým výskytem onemocnění. Za „horká místa" byly považovány lokality, kde se v okruhu 800 metrů vyskytovaly nejméně čtyři případy onemocnění.
Na základě toho byly vybrány tři kanalizační sítě obsluhující oblasti se zvýšeným rizikem a jedna, v níž nebyli registrováni pacienti ani v místních onkologických centrech, ani v národním registru nádorů. Dne 26. července 2023 pak byly ze všech čtyř systémů odebrány vzorky odpadní vody – třikrát během dne, pokaždé po 175 mililitrech.
Ve vzorcích se hledaly fragmenty lidské RNA, tedy genetického materiálu přítomného v buňkách. Analyzovaly se dva markery:
| Marker | Úloha |
|---|---|
| CDH1 | spojený s procesem nádorového bujení ve střevě |
| GAPDH | „technický" marker přítomný ve většině buněk, používaný jako referenční hodnota |
K měření byla použita pokročilá laboratorní technika – digitální kapková PCR – umožňující velmi přesné počítání množství molekul RNA. Analýza se soustředila na poměr CDH1 k GAPDH, který má odrážet „nadreprezentaci" materiálu spojeného s nádorovým onemocněním.
RNA lidského původu byla detekována ve všech dvanácti vzorcích, ale poměr CDH1/GAPDH se mezi jednotlivými kanalizačními sítěmi výrazně lišil.
Průměrné hodnoty poměru CDH1/GAPDH dosáhly:
- přibližně 20 v oblasti s nejvyšším výskytem rakoviny (skupina 1)
- 2,2 ve druhé oblasti se zvýšeným rizikem
- 4 ve třetím „horkém místě"
- 2,6 v síti zvolené jako srovnávací skupina
Nejvyšší výsledek se výrazně odlišoval od ostatních. Skupina 1 měla navíc více než dvakrát vyšší počet pacientů v péči specialistů na 100 obyvatel než zbývající dvě oblasti se zvýšeným rizikem.
Jak se nádorové buňky dostávají do kanalizace
Z biologického hlediska je tento mechanismus poměrně prostý. Nádor tlustého střeva se časem začíná rozpadat, odlupovat a uvolňovat do střevního lumen 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 vyskytovat neměly.
Vědci z Kentucky šli o krok dál a místo rozboru vzorku od jednoho pacienta „sesbírali" to, co celá čtvrť odvádí do kanalizace. Jejich metoda v praxi zjišťuje, zda se v daném území zvyšuje „pozadí" materiálu typického pro nádorově změněné tkáně.
Pokud poměr CDH1/GAPDH v odpadní vodě z určité čtvrti přesáhne stanovenou základní úroveň, může daná oblast vyžadovat urychlenou screeningovou akci.
Autoři studie naznačují, že v budoucnu by vysoký výsledek mohl spustit konkrétní akční plán. Například:
- hromadné rozesílání pozvánek na kolonoskopii obyvatelům dané oblasti
- distribuce bezplatných domácích testů na okultní krvácení nebo markery rakoviny střeva
- intenzivní informační kampaň v ordinacích a místních médiích
- dočasné posílení kapacit gastroenterologických a onkologických ambulancí
Omezení studie: slibná stopa, ale zatím ne hotový nástroj
Sami autoři zdůrazňují, že jde zatím pouze o „důkaz, že je to možné", nikoli o systém připravený k nasazení v každé čistírně odpadních vod. Analýza zahrnovala pouze čtyři kanalizační sítě v jednom okrese a odběr vzorků proběhl jen jeden den. Tak krátký a bodový výzkum zatím neumožňuje vyvozovat jednoznačné statistické závěry.
Stále není přesně jasné, jak těsně poměr CDH1/GAPDH odpovídá skutečnému počtu onkologicky nemocných v dané oblasti. Přidávají se další nejistoty: část pacientů se mohla léčit v jiných nemocnicích, část případů zůstává nediagnostikována a hladinu markerů ovlivňují i další faktory – třeba počet obyvatel nebo místní zvyklosti ohledně toho, zda lidé používají toaletu doma, nebo v práci.
Navzdory těmto omezením odborníci v této metodě vidí cenné doplnění klasických screeningů. Podle jejich názoru by systém sledování nádorových markerů v odpadní vodě mohl pomoci odhalovat nová ohniska onemocnění dříve a zároveň ukazovat místa, kam tradiční testy pronikají příliš zřídka vzhledem ke skutečnému riziku.
Co to znamená pro běžného pacienta
Pro průměrného obyvatele města zní tento druh dohledu nad zdravím populace trochu jako výjev ze sci-fi seriálu. Jeho cílem v praxi ale není kontrola jednotlivců, nýbrž zachycení znepokojivých trendů na úrovni celých čtvrtí nebo obcí. Odpadní voda vše míchá do jednoho proudu, takže vědec nemá žádnou možnost identifikovat konkrétního nemocného.
Nejreálnějším scénářem pro nejbližší léta je využití tohoto typu monitoringu jako „radaru", který napovídá rozhodovatelům, kam nasměrovat omezené zdroje. Pokud systém zachytí signál zvýšeného rizika, obyvatelé dané oblasti budou pravděpodobně dostávat častěji pozvánky na vyšetření tlustého střeva a místní ordinace mohou téma více zdůrazňovat při rozhovorech s pacienty.
Rozbor odpadní vody nenahradí individuální prevenci, ale může způsobit, že pozvánka na kolonoskopii dorazí právě vám – místo toho, aby se ztratila někde ve statistice.
Jak pečovat o tlusté střevo již dnes
Bez ohledu na pokročilé technologie v čistírnách mají stále obrovský význam jednoduchá rozhodnutí, která může každý udělat 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 výrobky)
- udržování zdravé tělesné hmotnosti
- pravidelná fyzická aktivita
- vyhýbání se nadměrnému alkoholu a kouření
K tomu přistupuje jeden bod, na který mnoho lidí stále zapomíná: reagovat na znepokojivé příznaky. Přetrvávající bolesti břicha, změna frekvence stolice, příměs krve ve stolici nebo nevysvětlitelný úbytek hmotnosti by měly být důvodem k návštěvě lékaře – i kdyby ve vašem regionu nikdo nemluvil o „horkém místě" ve statistikách.
V dlouhodobém výhledu může monitoring odpadních vod proniknout i do dalších oblastí medicíny. Stejná logika – hledání specifických markerů v obrovském, anonymním vzorku – by mohla pomoci sledovat cukrovku, onemocnění jater nebo dopady znečištění životního prostředí. Pro zdravotní systémy je to příležitost k přesnějšímu plánování a pro obyvatele šance na lepší přizpůsobení péče skutečnému riziku v jejich okolí – i když každý den vidí jen nenápadný kanalizační poklop před domem.
