Špinavá voda z našich koupelen a toalet začíná o nás prozrazovat víc, než by bylo mnohým příjemné přiznat. Na seznam informací, které z ní lze vyčíst, vědci právě připsali další bod: stopy rakoviny tlustého střeva ukryté v městských odpadních vodách.
Od několika let slouží čistírny odpadních vod epidemiologům jako gigantické laboratoře. Z analýzy odpadních vod se dá vyvodit, jak se ve městě šíří koronavirus, virus chřipky nebo jaká je míra užívání drog. Tým z USA nyní ukázal, že stejná metoda dokáže zachytit signály nádorů trávicího traktu.
Jde konkrétně o rakovinu tlustého střeva, tedy nádor zahrnující tlusté střevo a konečník. Je to jedno z nejčastějších a nejsmrtelnějších onkologických onemocnění v rozvinutých zemích. Ve Spojených státech se diagnostikuje přes 154 tisíc nových případů ročně a rakovina tlustého střeva je druhou příčinou úmrtí na nádorová onemocnění.
Výzkumníci navrhují, že pravidelné testování kanalizace by mohlo fungovat jako včasný výstražný systém pro celé čtvrti. Místo čekání, až se jednotlivý pacient přihlásí na kolonoskopii, by zdravotnické služby mohly vidět, kde se riziko začína kumulovat, a tam posílat cílené pozvánky na vyšetření.
Proč tradiční screeningy rakoviny střeva nestačí
Přesiewové programy pro rakovinu tlustého střeva existují léta, ale nefungují tak dobře, jak by si lékaři přáli. Testy jsou účinné, jenže se provádějí příliš zřídka. Kolonoskopie budí strach, testy na skrytou krev ve stolici nejsou všude snadno dostupné a mnoho lidí téma jednoduše odkládá „na později“.
K tomu přistupuje znepokojivý trend: onemocnění stoupá ve skupině pod 50 let věku, tedy mezi lidmi, kteří často nejsou zahrnuti do standardních přesiewových programů. Epidemiologové proto hledají metody, které nezávisí na motivaci jednotlivého člověka, ale umožňují zorientovat se ve zdravotní situaci celé komunity.
- část lidí se bojí endoskopického vyšetření
- mladší dospělí se necítí „v rizikové skupině“
- přístup k prevenci bývá nerovný – závisí na místě bydliště a finančním statusu
- systémy zdravotní péče nestíhají s aktivním zváním na vyšetření
Právě tady vstupuje do hry koncept „epidemiologie odpadních vod“ – místo dotazování, kdo se přihlásil na vyšetření, se analyzuje to, co společně zanecháváme v kanalizaci.
Jak komórky nádorů pronikají do kanalizace
Z hlediska biologie je mechanismus dost prostý. Nádor tlustého střeva začíná časem drolit se, odlupovat a uvolňovat do střevního lumenu jak celé buňky, tak jejich fragmenty včetně RNA. Právě na tomto principu fungují domácí testy ze stolice na přítomnost nádorových změn – hledají specifické molekuly, které by se u zdravého člověka neměly objevovat v takovém množství.
Vědci z Kentucky šli o krok dál a místo analýzy vzorku od jednotlivého pacienta „sebrali“ to, co celá oblast odevzdává do kanalizace. V praxi jejich metoda kontroluje, zda v dané oblasti roste „pozadí“ materiálu typického pro nádorově změněné tkáně.
Ve vzorcích hledali fragmenty lidské RNA, tedy genetického materiálu přítomného v buňkách. Analyzovali dva markery: CDH1, což je gen spojený s rakovinou tlustého střeva, a GAPDH, který slouží jako referenční bod pro celkové množství lidských buněk. K označení použili pokročilou laboratorní techniku – digitální PCR v kapkách, která umožňuje velmi přesně spočítat množství molekul RNA.
Pokud ve splašcích z dané čtvrti roste poměr CDH1/GAPDH nad stanovenou základní úroveň, taková oblast může vyžadovat naléhavou přesievovou akci. Autoři studie navrhují, že v budoucnosti by vysoký výsledek mohl spouštět konkrétní akční plán.
Experiment v Kentucky ukazuje konkrétní výsledky
Nejnovější výsledky pochází z okresu Jefferson ve státě Kentucky. Výzkumný tým prošel lékařskou dokumentaci pacientů s rakovinou tlustého střeva z let 2021 až 2023, aby označil oblasti se zvlášť vysokým výskytem. Za „horké body“ považovali místa, kde v okruhu 800 metrů vyskytovaly nejméně čtyři případy onemocnění.
Na tomto základě vybrali tři kanalizační sítě obsluhující oblasti se zvýšeným rizikem plus jednu, ve které nebyli evidováni pacienti registrovaní v místních onkologických centrech ani v národním registru nádorů. Následně 26. července 2023 odebrali vzorky odpadních vod z každého z těchto čtyř systémů – třikrát během dne, po 175 mililitrech každý.
RNA pocházející od lidí odhalili ve všech dvanácti vzorcích, ale poměr CDH1/GAPDH se výrazně lišil mezi jednotlivými kanalizačními sítěmi. Průměrné hodnoty poměru CDH1/GAPDH činily: asi 20 v oblasti s nejvyšší frekvencí rakoviny (skupina 1), 2,2 v druhém regionu se zvýšeným rizikem, 4 ve třetím „horkém bodě“ a 2,6 v síti přijaté jako srovnávací skupina.
Nejvyšší výsledek se výrazně odlišoval od ostatních. Zajímavé je, že skupina 1 měla také více než dvakrát víc pacientů v odborné péči v přepočtu na 100 obyvatel než dvě zbývající oblasti vysokého rizika. Výzkumníci tak prokázali, že metoda dokáže rozlišit mezi čtvrtěmi s různou mírou výskytu nádorů.
Co tato metoda znamená pro běžného pacienta
Pro průměrného obyvatele města zní taková forma dohledu nad zdravím populace trochu jako úryvek z vědeckofantastického seriálu. V praxi jejím cílem není kontrola jednotlivých osob, ale zachycení znepokojivých trendů na úrovni celých sídlišť či obcí. Odpadní vody míchají všechno v jednom proudu, takže badatel nemá žádnou možnost označit konkrétního nemocného.
Nejreleálnější scénář na příští léta je použití tohoto typu monitoringu jako „radaru“, který napovídá rozhodovacím orgánům, kam směřovat omezené zdroje. Pokud systém zjistí signál zvýšeného rizika, obyvatelé dané oblasti pravděpodobně začnou častěji dostávat pozvánky na vyšetření tlustého střeva a místní ordinace mohou silněji akcentovat téma v rozhovorech s pacienty.
Testování odpadních vod nenahradí individuální prevenci, ale může způsobit, že pozvánka na kolonoskopii dorazí právě k tobě, místo aby se ztratila někde ve statistice. Lékaři upozorňují, že v delší perspektivě může monitoring odpadních vod proniknout i do dalších odvětví medicíny. Stejná logika – hledání specifických markerů v obrovském, anonymním vzorku – může pomoci sledovat cukrovku, onemocnění jater nebo důsledky znečištění prostředí.
Jak pečovat o tlusté střevo tady a teď
Nezávisle na pokročilých technologiích 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 množství vlákniny v dietě (zelenina, ovoce, celozrnné produkty)
- udržování správné tělesné hmotnosti
- pravidelná fyzická aktivita
- vyhýbání se nadměrnému alkoholu a kouření cigaret
- reagování na znepokojivé příznaky
K tomu přistupuje jeden bod, na který mnoho lidí stále zapomíná: reagování na znepokojivé projevy. Vytrvalé bolesti břicha, změna rytmu vyprazdňování, příměs krve ve stolici nebo nevysvětlitelné hubnutí by měly vést k návštěvě lékaře, i když v daném regionu nikdo nemluví o „horkém bodě“ ve statistikách.
Pro systémy ochrany zdraví je to šance na přesnější plánování, a pro obyvatele na lepší přizpůsobení péče reálnému riziku v jejich oblasti, i když každodenně vidí jen nenápadný kanalizační poklop pod panelákem. Vědci zdůrazňují, že zatím jde pouze o „důkaz, že se to dá“, a ne o hotový systém k zavedení v každé čistírně, ale výsledky ukazují slibnou cestu vpřed.
