मुख्य कहानी (कवर स्टोरी):
गंदे पानी के ज़रिये रोगजनकों की प्रारंभिक पहचान

CSIR-NCL की कोविड-19 और उससे आगे की महामारी निगरानी में लगातार भूमिका

COVID-19 महामारी के दौरान कई अध्ययन किए गए ताकि कोरोना वायरस या SARS-CoV-2 का पता लगाया जा सके। यह एक महत्वपूर्ण खोज थी क्योंकि वायरस की पहचान इसके इलाज और समाप्ति की पहली कड़ी थी। मामलों की अप्रत्याशित वृद्धि के कारण केवल नैदानिक परीक्षणों (clinical tests) पर निर्भर रहना पर्याप्त नहीं था, खासकर निम्न और मध्यम आय वाले देशों में। इसलिए एक वैकल्पिक, त्वरित और प्रभावी उपकरण की आवश्यकता थी, जिससे वायरस के समुदाय में फैलने से पहले उसकी पहचान की जा सके। इसी आवश्यकता ने वेस्टवॉटर-आधारित महामारी विज्ञान (wastewater-based epidemiology) या सीवेज निगरानी (sewage surveillance) की दिशा में रास्ता दिखाया, जो पहले पोलियो, रोटावायरस और इन्फ्लूएंजा जैसी बीमारियों की पहचान में उपयोगी रहा था।

COVID-19 से पहले, डॉ. महेश धारने की टीम CSIR-NCL में गंगा नदी, मुला-मुठा नदी और लोणार झील जैसे विभिन्न पर्यावरणों पर माइक्रोबायोम अध्ययन कर रही थी। एक शहरी नदी प्रणाली अक्सर उद्योगों, पोल्ट्री, सीवेज और अस्पतालों के उत्सर्जन से प्रदूषित होती है, इसलिए यह बैक्टीरिया, फंगी और वायरस जैसे सूक्ष्मजीवों की पहचान और उनके एंटीमाइक्रोबियल प्रतिरोध की मैपिंग के लिए आदर्श मॉडल बनती है। उन्होंने पहले ही नदी के नमूनों का विश्लेषण करने के लिए सीक्वेंसिंग तकनीक को मानकीकृत कर लिया था, इसलिए SARS-CoV-2 का पता लगाने के लिए वही तकनीक सीवेज के नमूनों पर लागू की गई। यह अध्ययन भारत सरकार के विज्ञान और अभियांत्रिकी अनुसंधान बोर्ड (SERB) द्वारा समर्थित था।

पुणे के सीवेज ट्रीटमेंट प्लांट्स (STPs) से वायरस की पहचान करने के लिए पुणे महानगरपालिका (PMC) से अनुमति ली गई। पुणे स्थित NGO इकोसैन सर्विसेज फाउंडेशन के साथ मिलकर वायरस की खोज शुरू हुई।

शुरुआत में STPs से 200 मिलीलीटर सीवेज सैंपल लिए गए। नवंबर 2020 तक सीवेज में कोरोना वायरस के टुकड़े सफलतापूर्वक पहचाने गए। दिसंबर 2020 के अंत तक वायरस के स्तर में अचानक वृद्धि देखी गई। जनवरी 2021 में ‘डबल म्यूटेंट’ (बाद में डेल्टा नाम दिया गया) नामक एक नए वेरिएंट के संकेत मिले, जो कि भारत में दूसरी लहर की शुरुआत थी। यह वायरस सीवेज में पहले ही पाया गया था। शोधकर्ताओं ने इस बारे में संबंधित अधिकारियों को सूचित किया, जिससे स्थानीय प्रशासन द्वारा समय रहते सख्त पाबंदियाँ और रोकथाम के उपाय किए गए।

SERB प्रोजेक्ट की सफलता के बाद, रॉकफेलर फाउंडेशन (USA) द्वारा एक बड़े अध्ययन का समर्थन किया गया, जिसे Alliance for Pathogen Surveillance Innovation (APSI) के अंतर्गत भारत के चार शहरों—पुणे, बेंगलुरु, हैदराबाद और दिल्ली में विस्तारित किया गया। इसमें स्थानीय प्रयोगशालाओं और सरकारी एजेंसियों द्वारा सीवेज में वायरल और बैक्टीरियल रोगजनकों की नियमित निगरानी की जाती है। इस अध्ययन के अंतर्गत पुणे के 10 STPs से नमूने लिए गए, जो शहर की 92% आबादी को कवर करते हैं।

दिसंबर 2021 के अंत में सीवेज में वायरल लोड में वृद्धि देखी गई, जिससे एक संभावित नया वेरिएंट ‘ओमिक्रॉन’ की पहचान हुई। यह वेरिएंट भी क्लिनिकल टेस्ट से पहले ही सीवेज में पकड़ में आ गया, और यह तीसरी लहर की शुरुआत से पहले था। अध्ययन ने यह दिखाया कि सीवेज सैंपल में SARS-CoV-2 वेरिएंट्स की विविधता क्लिनिकल सैंपल्स से कहीं अधिक थी, जिससे व्यापक पैमाने पर वेरिएंट्स की पहचान संभव हो सकी।

दिलचस्प बात यह है कि ओमिक्रॉन वेरिएंट के संकेत सीवेज सैंपल में लगभग 30-45 दिन पहले से ही मिल रहे थे, इससे पहले कि इसे “वेरिएंट ऑफ कंसर्न” घोषित किया गया।

इस अध्ययन को शहर के बाहर के छोटे स्थानों तक भी विकेंद्रीकृत किया गया, जैसे कि शैक्षणिक परिसरों में। CSIR-NCL की अपनी कॉलोनी के सीवेज का विश्लेषण किया गया, जो कि एक बंद समुदाय है। इस डेटा के आधार पर पाया गया कि कॉलोनी में दूसरी लहर शहर के मुकाबले 10 दिन बाद आई, जबकि तीसरी लहर दोनों में एक साथ आई। इसका कारण दूसरी लहर के दौरान लोगों की आवाजाही पर अधिक नियंत्रण था।

डॉ. धारने ने बताया कि उनके परिसर में पहले COVID-19 पॉजिटिव केस की पहचान क्लिनिकल रिपोर्ट आने से पहले ही सीवेज के ज़रिए हो गई।

यह डेटा नियमित रूप से स्वास्थ्य विभाग, PMC, पुणे के महापौर, CEO और महाराष्ट्र COVID टास्क फोर्स को भेजा जाता है, जिसमें डॉ. राजेश कार्यकर्ते (BJ मेडिकल कॉलेज, ससून हॉस्पिटल, पुणे) की भूमिका प्रमुख रही। इस प्रभावशाली कार्य को देखते हुए, ससून अस्पताल से सीवेज सैंपल भी शोधकर्ताओं को विश्लेषण के लिए उपलब्ध कराए गए। स्वास्थ्य विभाग ने क्लिनिकल डेटा भी वैज्ञानिकों के साथ साझा करना शुरू किया।

दिसंबर 2023 के अंत और जनवरी 2024 की शुरुआत में, पुणे के सीवेज सैंपल्स (STPs और अस्पतालों से) में KP.2 नामक एक नए वेरिएंट की पहचान हुई — यह क्लिनिकल सैंपल में मिलने से पहले ही पकड़ में आ गया था।

CSIR ने तीन लैब्स—CSIR-NEERI, CSIR-NCL, CSIR-CCMB—को महाराष्ट्र के 24 प्रमुख शहरों में सीवेज निगरानी का कार्य सौंपा। इस प्रोजेक्ट में COVID-19 की गंभीरता और एंटीबायोटिक-प्रतिरोधी बैक्टीरिया की उपस्थिति का विश्लेषण किया गया, खासकर ओमिक्रॉन के बाद के दौर में।

डॉ. महेश धारने की टीम अब इस मॉडल का उपयोग इन्फ्लूएंजा वेरिएंट्स और एंटीबायोटिक रेज़िस्टेंस की पहचान में कर रही है, जिसे क्लिनिकल डेटा से भी जोड़ा जा रहा है। डॉ. धारने एंटीबायोटिक रेज़िस्टेंस को एक ‘साइलेंट महामारी’ बताते हैं, क्योंकि एंटीबायोटिक दवाओं के बढ़ते उपयोग और उनकी सीवेज में उपस्थिति भविष्य की महामारी के लिए एक चेतावनी है।

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