Špinavá voda z našich koupelen a toalet začíná prozrazovat víc, než by se mnohým lidem líbilo. Na seznam informací, které z ní dokážeme vyčíst, vědci právě přidali další bod: stopy rakoviny tlustého střeva skryté v městských odpadních vodách.
Od několika let slouží čistírny odpadních vod epidemiologům jako obrovské laboratoře. Z analýzy splaškových vod se dá vysledovat, 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 tračník a konečník. Patří k nejčastějším a nejsmrtelnějším onkologickým nemocem v rozvinutých zemích. Ve Spojených státech diagnostikují ročně více než 154 tisíc nových případů a rakovina tlustého střeva je druhou nejčastější příčinou úmrtí na nádorová onemocnění.
Vědci navrhují, že pravidelné sledování kanalizace by mohlo fungovat jako včasný varovný systém pro celé čtvrti. Místo toho, aby zdravotní služby čekaly, až se jednotlivý pacient dostaví na kolonoskopii, by mohly vidět, kde se riziko začíná kumulovat, a tam posílat cílená pozvání na vyšetření.
Proč tradiční vyšetření rakoviny střeva nestačí
Přesiewové programy pro rakovinu tlustého střeva existují už roky, ale nefungují tak dobře, jak by si lékaři přáli. Testy jsou účinné, jenže se provádějí příliš zřídka. Kolonoskopie vzbuzuje strach, testy na okultní krvácení ve stolici nejsou všude snadno dostupné a spousta lidí téma prostě odkládá na později.
K tomu přistupuje znepokojivý trend: onemocnění stoupá ve skupině pod 50 let věku, tedy u lidí, kteří často nejsou zahrnuti do standardních přesiewových programů. Epidemiologové proto hledají metody, které nezávisí na motivaci jednotlivce, ale umožňují zorientovat se ve zdravotní situaci celé komunity.
Tutaj právě vstupuje koncept „kanalizační epidemiologie“ – místo otázky, kdo se dostavil na vyšetření, se analyzuje to, co společně zanecháváme v kanalizaci. Výzkumníci z University of Louisville a Norton Cancer Institute sledovali, zda odpadní vody dokážou odhalit oblasti s vyšším výskytem kolorektálního karcinomu.
- část lidí se bojí endoskopického vyšetření
- mladší dospělí se necítí být v rizikové skupině
- přístup k prevenci bývá nerovný – závisí na místě bydliště a finančním statusu
- systémy zdravotní péče nestíhají aktivně zve lidí na vyšetření
- dlouhé čekací lhůty odrazují pacienty od objednání
- nedostatečná osvěta o významu včasné diagnostiky
Experiment v Kentucky: co našli ve splaškových vodách
Nejnovější výsledky pocházejí z hrabství Jefferson ve státě Kentucky. Výzkumný tým prošel lékařskou dokumentaci pacientů s rakovinou tlustého střeva z let 2021 až 2023, aby určil oblasti se zvlášť vysokým výskytem. Za horké body považovali místa, kde v okruhu 800 metrů bylo alespoň čtyři případy onemocnění.
Na tomto základě vybrali tři kanalizační sítě obsluhující oblasti se zvýšeným rizikem a jednu, ve které neregistrovali pacienty zaevidované v místních onkologických centrech ani v národním registru nádorů. Poté 26. července 2023 odebrali vzorky odpadních vod z každého z těchto čtyř systémů – třikrát během dne, pokaždé 175 mililitrů.
Ve vzorcích hledali fragmenty lidské RNA, tedy genetického materiálu přítomného v buňkách. Analyzovali dva markery: CDH1, gen typický pro buňky střevní sliznice, který je nadměrně aktivní u nádorů, a GAPDH, standardní gen přítomný ve všech lidských buňkách, použitý jako referenční bod.
K určení použili pokročilou laboratorní techniku – digitální PCR v kapkách, která umožňuje velmi přesně spočítat množství molekul RNA. Analýza se zaměřila na poměr CDH1 k GAPDH, který má odrážet nadreprezentaci materiálu spojeného s nádorem. Výsledky publikovali vědci z University of Louisville pod vedením doktora Teda Smithaho v časopise Environmental Science and Technology.
Jak se nádorové buňky dostávají do kanalizace
Z pohledu biologie je mechanismus poměrně jednoduchý. Nádor tlustého střeva se postupem času začíná drobit, olupovat 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 v takové míře u zdravého člověka objevovat neměly.
Vědci z Kentucky šli o krok dál a místo analýzy vzorku od jednotlivého pacienta sebrali to, co odevzdává celá oblast do kanalizace. V praxi jejich metoda kontroluje, zda v dané oblasti roste pozadí materiálu typického pro nádorově změněné tkáně.
RNA pocházející od lidí detekovali ve všech dvanácti vzorcích, ale poměr CDH1/GAPDH se výrazně lišil mezi jednotlivými kanalizačními sítěmi. Průměrné hodnoty poměru CDH1/GAPDH dosáhly: asi 20 v oblasti s nejvyšší frekvencí rakoviny (skupina 1), 2,2 v druhém regionu se zvýšeným rizikem, 4 v třetím horkém bodě a 2,6 v síti přijaté jako srovnávací skupina.
Nejvyšší výsledek se jednoznačně vymykal zbytku. Zajímavé je, že skupina 1 měla také více než dvakrát více pacientů pod odbornou péčí v přepočtu na 100 obyvatel než dva zbývající regiony s vysokým rizikem. Autoři studie navrhují, že pokud v odpadních vodách z dané čtvrti poměr CDH1/GAPDH stoupne nad stanovenou základní úroveň, taková oblast může vyžadovat pilnou přesiewovou akci.
- hromadné zasílání pozvánek na kolonoskopii obyvatelům dané oblasti
- rozesílání bezplatných domácích testů na okultní krvácení nebo markery rakoviny střeva
- zesílená informační kampaň v ordinacích a místních médiích
- dočasné posílení personálu gastroenterologických a onkologických poraden
- cílená spolupráce s praktickými lékaři v rizikových lokalitách
Omezení studie: slibná stopa, ale ještě ne hotový nástroj
Sami autoři zdůrazňují, že zatím jde pouze o důkaz, že se to dá, a ne o hotový systém k zavedení v každé čistírně. Analýza zahrnula jen čtyři kanalizační sítě v jednom hrabství a jeden den odběru vzorků. Tak krátká a bodová studie ještě nedovoluje vyvozovat tvrdé statistické závěry.
Stále není přesně známo, jak těsně poměr CDH1/GAPDH odpovídá skutečnému počtu lidí s rakovinou v dané oblasti. Přistupují další pochybnosti: část nemocných se mohla léčit v jiných nemocnicích, část případů zůstává nediagnostikována a na úroveň markerů ovlivňují i další faktory, třeba počet obyvatel nebo místní zvyklosti související s používáním toalety doma nebo v práci.
Navzdory těmto omezením odborníci vidí v této metodě cenný doplněk klasických screeningů. Podle jejich názoru by systém sledování markerů rakoviny v odpadních vodách mohl pomoci odhalovat nová ohniska nemoci dříve a zároveň ukazovat místa, kam tradiční testy dorazí příliš zřídka vzhledem ke skutečnému riziku. Doktor Smith z University of Louisville uvedl, že další výzkum by měl zahrnout více lokalit a delší časové období.
Co to znamená pro běžného pacienta a jak chránit střeva už dnes
Pro průměrného obyvatele města zní taková forma dohledu nad zdravím populace trochu jako fragment sci-fi seriálu. V praxi jejím cílem není kontrola jednotlivých osob, ale zachycení znepokojivých trendů na úrovni celých sídlišť či obcí. Odpadní vody mísí všechno v jednom proudu, takže výzkumník nemá žádnou možnost, jak označit konkrétního nemocného.
Nejreálnější scénář na příští roky je použití tohoto typu monitoringu jako radaru, který radí rozhodovatelům, kam směřovat omezené zdroje. Pokud systém detekuje 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.
Nezávisle na pokročilých technologiích v čistírnách mají stále obrovský význam jednoduchá rozhodnutí, která může každý přijmout sám. Lékaři upozorňují na několik klíčových prvků životního stylu spojených s rizikem rakoviny tlustého střeva: omezení červeného a zpracovaného masa, zvýšení množství vlákniny ve stravě (zelenina, ovoce, celozrnné obiloviny), udržování normální tělesné hmotnosti, pravidelná fyzická aktivita, vyhýbání se nadměrnému alkoholu a kouření cigaret.
K tomu přistupuje jeden bod, na který mnoho lidí stále zapomíná: reagování na znepokojivé příznaky. 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. Vyšetření odpadních vod nenahradí individuální prevenci, ale může zajistit, že pozvánka na kolonoskopii dorazí právě k tobě, místo aby se ztratila někde ve statistice.
