En överraskande upptäckt i avloppets djup

Amerikanska forskare har visat att avloppsvatten avslöjar mycket mer än bara vilka virus och ämnen som rör sig genom en stad. I reningsverkens smutsiga bassänger döljer sig uppenbarligen också en signal för tjocktarmscancer. Idén är radikal: Hela stadsdelar skulle kunna varnas långt innan de drabbade själva märker någonting.

Varför tjocktarmscancer fortfarande kräver så många liv trots effektiva screeningmetoder

Tjocktarmscancer tillhör de vanligaste och mest dödliga cancerformerna i industrialiserade länder. I USA registreras varje år över 150 000 nya fall i tjock- och ändtarm. Europa ser samma trend, och siffrorna stiger särskilt bland människor under 50 år.

Det anmärkningsvärda är att det faktiskt finns mycket effektiva förebyggande undersökningar – från koloskopi till avföringsprov som kan påvisa dolt blod eller cancermarkörer. Ändå underlåter många att genomföra dessa undersökningar. Orsakerna inkluderar bland annat:

Skam eller rädsla för koloskopi
Bristande kunskap om egen risk
Begränsad tillgång till förebyggande vård, särskilt i fattigare områden
Vardagsstress som skjuter medicinska möten i bakgrunden

Hälsomyndigheter står inför ett dilemma: Även den bästa förebyggande vården hjälper inte om den inte används. Därför söker epidemiologer efter signaler som fungerar oberoende av den enskildes beteende – och det är precis här avloppsvattnet kommer in i bilden.

Avloppet som kollektiv hälsomonitor: Alla använder toaletten, även de som aldrig dyker upp till förebyggande undersökningar.

Vad forskare hittade i avloppsvatten från Kentucky

Ett amerikanskt forskarteam testade en både enkel och djärv idé i delstaten Kentucky: Om tarmtumörer avger celler och arvsmassa till avföringen borde en del av det kunna återfinnas i avloppsvattnet. I stället för att testa enskilda personer ville forskarna mäta hela stadsdelar på en gång.

Projektet genomfördes i Jefferson County, som också omfattar delar av staden Louisville. Teamet analyserade först patientdata från ett stort behandlingscenter och kartlade var fall av tjocktarmscancer särskilt koncentrerades under perioden 2021 till 2023. Ett område med mer än fyra fall inom en radie på 800 meter betecknades som en ”hotspot”.

Bland de undersökta kvarteren valde forskarna tre områden med särskilt hög sjukdomsfrekvens samt ett jämförelseområde utan registrerade patienter i cancerregistret. Den 26 juli 2023 tog de prover tre gånger dagligen från vart och ett av de fyra avloppsnäten – varje prov på 175 milliliter.

I proverna sökte de efter mänskligt RNA, alltså fragment av arvsmassa från våra celler. Fokus låg på två markörer:

CDH1 – en RNA-markör som är kopplad till tumörer
GAPDH – en så kallad ”hushållsmarkör” som förekommer i normala celler och fungerar som referenspunkt

Med hjälp av en särskilt känslig metod, digital droplet-PCR, kunde man beräkna hur mycket CDH1 som fanns i förhållande till GAPDH – det så kallade CDH1/GAPDH-förhållandet.

Tydliga skillnader mellan stadsdelar

I samtliga tolv avloppsprover hittade forskarna mänskligt RNA. Det avgörande var dock jämförelsen av förhållandetalen:

Kvarteret med den högst kända tjocktarmscancerfrekvensen: genomsnittligt förhållande på cirka 20
Övriga högriskområden: i genomsnitt 2,2 och 4
Jämförelseområdet utan registrerade fall: cirka 2,6

”Hotspot”-kvarteret låg därmed markant högre än alla andra områden. Dessutom konstaterade forskarna att mer än dubbelt så många människor per 100 invånare i denna zon behandlades på ett specialiserat center jämfört med de övriga områdena.

Avloppsvattnet från högriskregionen bar en tydligt förhöjd tumörsignal – i överensstämmelse med patientjournalerna från kvarteret.

Bilden är dock inte helt entydig: Invånare från det till synes friska jämförelseområdet kan ha låtit sig behandlas på andra kliniker, så fall kan saknas i datasetet. Projektet betraktar sig självt som en genomförbarhetsstudie snarare än ett definitivt bevis.

Hur tumörmarkörer överhuvudtaget hamnar i avloppet

Tarmtumörer avger löpande celler och fragment av arvsmassa till matsmältningskanalen. Dessa partiklar hamnar i avföringen, spolas via toaletten ut i avloppet och samlas till slut i reningsverkens avloppsvatten.

Individuella avföringsprov utnyttjar redan denna princip idag: De söker efter blod eller genetiska avvikelser innan de drabbade utvecklar symptom. Det nya konceptet överför denna tanke till en högre nivå. I stället för att analysera enskilda prover från en läkarmottagning undersöks det blandade avloppsvattnet från en hel gata eller ett helt kvarter.

Ökar CDH1/GAPDH-förhållandet i ett visst nät markant över ett förutbestämt bakgrundsvärde kan det vara en varningssignal: Här bor sannolikt flera människor med ännu oupptäckta tarmtumörer.

Hur ett spår i avloppsvattnet blir till en hälsoinsats

Forskarteamet föreställer sig att hälsomyndigheter kommer att kunna styra sina förebyggande kampanjer mycket mer målinriktat. I stället för breda upprop kan bestämda stadsdelar prioriteras – precis som ett verkligt tidigt varningssystem.

Möjliga åtgärder skulle till exempel kunna vara:

Riktad utskickning av avföringsprov till hushåll i berörda kvarter
Extra rådgivningsdagar på lokala läkarmottagningar eller hälsocentraler
Mobila koloskopienheter till områden med dålig tillgång till sjukvård
Intensifierade informationskampanjer på skolor, arbetsplatser och i föreningar i området

En stigande tumörsignal i avloppsvattnet kan avgöra var man först ringer på, informerar och undersöker.

Stor potential men många öppna frågor

Forskarteamet från Kentucky understryker att studien fortfarande är mycket liten. Den omfattar endast fyra avloppsnät i ett enda county och endast en enda dag med provtagning – alldeles för lite för att dra tillförlitliga statistiska slutsatser.

Centrala frågor är fortfarande obesvarade:

Hur stabilt är signalen över veckor eller månader?
Hur mycket varierar CDH1/GAPDH-förhållandet till följd av regn, utspädning eller andra faktorer?
Hur många tumörer förblir osynliga i data eftersom de drabbade ännu inte är diagnosticerade?
Hur precist kan man faktiskt sluta från avloppsvattnets värde till antalet sjuka?

För att klargöra dessa punkter behövs större projekt – i olika städer, med längre mätserier och nära koppling till cancerregister. Först då kan man bedöma om metoden lämpar sig för rutinbruk.

Dataskydd, etik och praktiska hinder

Vid första anblicken verkar övervakning av avloppsvatten anonym: Det handlar om blandade prover, inte enskilda personer. Ändå uppstår känsliga frågor. Om ett kvarter upprepade gånger märks ut som en ”cancer-hotspot” kan det leda till stigmatisering eller påverka fastighetspriser. Politik och myndigheter måste väga mycket noggrant hur sådan data hanteras.

Härtill kommer helt praktiska hinder:

Prover måste tas regelbundet och standardiserat
Laboratorier behöver specialutrustning för digital PCR
Kommuner och hälsomyndigheter måste förstå data och omsätta dem till konkreta åtgärder
Finansiering och ansvarsfördelning måste klargöras

Erfarenheterna från coronapandemin visar dock att övervakning av avloppsvatten i grunden är möjlig. Många länder mätte då virusmängden i avloppsvattnet för att upptäcka smittvågor tidigt. Överfört till tjocktarmscancer skulle det vara ytterligare ett steg i riktning mot en proaktiv, datadriven medicin.

Vad man bör veta om markörerna CDH1 och GAPDH

Namnen på arvsmassemarkörerna låter tekniska vid första mötet. I vardagen räcker en övergripande förståelse:

GAPDH hör till ”standardkomponenterna” i många av kroppens celler. Det används i studier ofta som jämförelsevärde eftersom det förekommer ganska konstant.
CDH1 är involverat i cellernas vidhäftning. Förändringar i denna markör kan förekomma vid vissa cancerformer och kan därmed utgöra en varningssignal.

Studiens poäng är just inte att se på absoluta tal ensamt, utan på förhållandet mellan de två markörerna. Det ger möjlighet att bättre jämna ut variationer i det totala innehållet av mänskligt RNA. För invånare i ett berört kvarter spelar den exakta biokemin en underordnad roll – det viktiga är: Ett påfallande värde kan vara anledning att definitivt inte skjuta upp sin egen förebyggande vård.

Den som bor i ett land med etablerade screeningprogram för tjocktarmscancer bör utnyttja de planerade undersökningarna oberoende av avloppsvattendata. Särskilt människor från 50 år – och vid ärftlig disposition ofta tidigare – har stor nytta av avföringsprov och koloskopi. Den nya forskningen visar framför allt en sak: Avloppet kan bli en allierad i strävandena att nå dem som annars faller igenom varje förebyggande nät.