Špinavá voda z našich koupelen a záchodů o nás začíná prozrazovat víc, než by mnohým z nás bylo příjemné přiznat.
A seznam věcí, které z ní lze vyčíst, se právě rozrostl o další položku: stopy kolorektálního karcinomu skryté v městských odpadních vodách.
Kanalizace jako obří screeningové vyšetření
Čistírny odpadních vod slouží epidemiologům jako gigantické laboratoře už několik let. Z rozborů odpadních vod lze zjistit, jak se ve městě šíří koronavirus nebo chřipka, případně odhadnout míru užívání drog. Americký výzkumný tým nyní prokázal, že stejná metoda dokáže zachytit signály nádorů trávicího traktu.
Konkrétně jde o rakovinu tlustého střeva a konečníku — jeden z nejčastějších a nejsmrtelnějších onkologických onemocnění ve vyspělých zemích. Ve Spojených státech je ročně diagnostikováno více než 154 tisíc nových případů a tato rakovina je druhou nejčastější příčinou úmrtí na nádorová onemocnění.
V odpadních vodách lze detekovat fragmenty genetického materiálu nádorových buněk střeva a na základě toho posoudit, zda v daném regionu narůstá riziko onemocnění.
Vědci navrhují, že pravidelné sledování kanalizace by mohlo fungovat jako včasný varovný systém pro celé čtvrti. Místo toho, aby se čekalo, až se jednotlivý pacient sám přihlásí na kolonoskopii, mohly by zdravotní orgány vidět, kde se riziko začíná kumulovat, a právě tam cíleně zasílat pozvánky na vyšetření.
Proč tradiční screeningy rakoviny střeva nestačí
Screeningové programy pro kolorektální karcinom existují již řadu let, jenže nefungují tak dobře, jak by si lékaři přáli. Testy jsou sice účinné, ale prováděny příliš zřídka. Kolonoskopie vyvolává strach, testy na okultní krvácení ve stolici nejsou všude snadno dostupné a mnoho lidí téma prostě odkládá na neurčito.
K tomu přibývá znepokojivý trend: výskyt onemocnění roste u osob mladších 50 let, tedy u těch, kteří standardními screeningovými programy často nejsou vůbec pokryti. Epidemiologové proto hledají metody, které nezávisí na motivaci jednotlivého člověka, ale umožňují zmapovat zdravotní situaci celé komunity.
- část lidí se endoskopického vyšetření obává
- mladší dospělí se nepovažují za „rizikovou skupinu"
- přístup k prevenci bývá nerovný — závisí na místě bydliště i finanční situaci
- systémy zdravotní péče nestíhají aktivně zvát pacienty na vyšetření
Právě zde přichází ke slovu koncept „odpadní epidemiologie" — místo otázky, kdo se na vyšetření přihlásil, se analyzuje to, co společně zanecháváme v kanalizaci.
Experiment v Kentucky: co se našlo v odpadních vodách
Nejnovější výsledky pocházejí z Jefferson County ve státě Kentucky. Výzkumný tým prošel zdravotní záznamy pacientů s rakovinou tlustého střeva z let 2021–2023, aby identifikoval oblasti s obzvláště vysokou incidencí. Za „horká místa" byly považovány lokality, 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 nádorových onemocnění. Dne 26. července 2023 byly z každého ze čtyř systémů odebrány vzorky odpadních vod — 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 | Úloha |
|---|---|
| CDH1 | spojený s procesem nádorového bujení ve střevě |
| GAPDH | „technický" marker přítomný ve většině buněk, sloužící jako referenční bod |
K analýze byla použita pokročilá laboratorní technika — digitální kapková PCR — umožňující velmi přesné stanovení množství molekul RNA. Analýza se zaměřila na poměr CDH1 k GAPDH, který má odrážet „nadreprezentaci" materiálu spojeného s nádorem.
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 incidencí 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 jasně vymykal ostatním. Zajímavé je, že skupina 1 měla také více než dvojnásobný počet pacientů ve specializované péči na 100 obyvatel v porovnání se dvěma dalšími rizikovými oblastmi.
Jak se nádorové buňky dostávají do kanalizace
Z biologického hlediska je mechanismus poměrně přímočarý. Nádor tlustého střeva se postupem času začíná drolit, odlupovat a do střevního lumen uvolňuje jak celé buňky, tak jejich fragmenty včetně RNA. Přesně 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 analýzy vzorku od jediného pacienta „shromáždili" vše, co celá čtvrť odvádí do kanalizace. Jejich metoda v praxi zjišťuje, zda v dané oblasti narůstá „pozadí" materiálu typického pro nádorově změněné tkáně.
Pokud v odpadních vodách z dané čtvrti poměr CDH1/GAPDH překročí stanovenou základní úroveň, může taková oblast vyžadovat okamžitou screeningovou akci.
Autoři studie naznačují, že v budoucnu by vysoký výsledek mohl spustit konkrétní akční plán. Například:
- hromadné zasílání 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
Limity studie: slibná stopa, ale ještě ne hotový nástroj
Sami autoři zdůrazňují, že se zatím jedná jen o „důkaz proveditelnosti", nikoliv o systém připravený k nasazení v každé čistírně odpadních vod. Analýza zahrnovala pouze čtyři kanalizační sítě v jednom okrese a odběr vzorků proběhl pouze jeden den. Tak krátká a bodová studie neumožňuje vyvozovat pevné statistické závěry.
Stále není přesně známo, jak těsně poměr CDH1/GAPDH odpovídá skutečnému počtu nemocných v dané oblasti. Přidávají se 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 nebo v práci.
Navzdory těmto omezením vidí odborníci v této metodě cenné doplnění klasických screeningů. Systém sledování nádorových markerů v odpadních vodách by podle nich mohl pomoci odhalovat nová ohniska onemocnění dříve a zároveň ukazovat místa, kam tradiční testy pronikají příliš zřídka v porovnání se skutečným rizikem.
Co to znamená pro běžného pacienta
Pro průměrného obyvatele města zní taková forma populačního zdravotního dohledu trochu jako výjev ze sci-fi seriálu. Ve skutečnosti jejím cílem není kontrola jednotlivých osob, nýbrž zachycení znepokojivých trendů na úrovni celých čtvrtí nebo obcí. Odpadní vody vše mísí do jednoho proudu, takže výzkumník nemá žádnou možnost identifikovat konkrétního nemocného.
Nejreálnější scénář pro nejbližší léta je využití tohoto typu monitoringu jako „radaru", který napovídá rozhodovatelům, kam nasměrovat omezené zdroje. Pokud systém zaznamená signál zvýšeného rizika, obyvatelé dané oblasti pravděpodobně začnou častěji dostávat pozvánky na vyšetření tlustého střeva a místní ordinace mohou téma více zdůrazňovat při rozhovorech s pacienty.
Sledování odpadních vod nenahradí individuální prevenci, ale může zajistit, že ta pozvánka na kolonoskopii dorazí právě vám — místo toho, aby se ztratila kdesi ve statistice.
Jak pečovat o tlusté střevo právě teď
Bez ohledu na pokročilé technologie v čistírnách odpadních vod mají stále obrovský význam jednoduchá rozhodnutí, která může každý udělat sám. Lékaři upozorňují na několik klíčových prvků životního stylu souvisejících s rizikem rakoviny tlustého střeva:
- omezení červeného a zpracovaného masa
- zvýšení příjmu vlákniny (zelenina, ovoce, celozrnné obiloviny)
- udržování přiměřené 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 vyprazdňování, příměs krve ve stolici nebo nevysvětlitelné hubnutí by měly vést k návštěvě lékaře — i když v daném regionu nikdo nemluví o „horkém místě" ve statistikách.
V dlouhodobé perspektivě by monitoring odpadních vod mohl proniknout i do dalších oblastí medicíny. Stejná logika — hledání specifických markerů v obrovském, anonymním vzorku — může pomoci sledovat cukrovku, onemocnění jater nebo dopady znečištění životního prostředí. Pro systémy zdravotní péče jde o příležitost k přesnějšímu plánování a pro obyvatele o šanci na lepší přizpůsobení péče skutečnému riziku v jejich okolí — i když v každodenním životě vidí jen nenápadný kanalizační poklop před domem.
