Avloppsvatten avslöjar mer än vi anar

Det smutsiga vattnet från våra badrum och toaletter börjar röja betydligt mer än de flesta skulle uppskatta. Forskare har nu lagt till ytterligare en punkt på listan över vad vi kan utläsa därifrån: spår av tjocktarmscancer gömda i städernas avloppssystem.

Under flera år har reningsverk tjänstgjort som enorma laboratorier för epidemiologer. Analyser av kloakvatten har kunnat visa hur coronavirus och influensavirus sprider sig i en stad, och vilken grad av drogmissbruk som förekommer. Ett team från USA har nu visat att samma metod kan fånga upp signaler från cancertumörer i matsmältningskanalen.

En sjukdom med allvarliga siffror bakom sig

Det handlar konkret om tjocktarmscancer, alltså en tumör som omfattar tjocktarmen och ändtarmen. Den räknas till de vanligaste och mest dödliga cancerformerna i utvecklade länder. I USA diagnostiseras varje år mer än 154 000 nya fall, och tjocktarmscancer är den näst vanligaste orsaken till cancerdödsfall.

Forskarna föreslår att kontinuerlig övervakning av avloppsnätet kan fungera som ett tidigt varningssystem för hela stadsdelar. Istället för att hälsomyndigheterna väntar på att enskilda patienter dyker upp för en kolonskopi, skulle de kunna se var risken börjar hopa sig och därifrån skicka riktade inbjudningar till undersökning.

Varför traditionell screening inte räcker till

Screeningprogram för tjocktarmscancer har funnits i åratal, men fungerar inte så bra som läkarna önskar. Testerna är effektiva, men utförs alltför sällan. Kolonskopi väcker rädsla, avföringsprov för ockult blod är inte lättillgängliga överallt, och många människor skjuter helt enkelt upp ämnet till ett senare tillfälle.

Därtill kommer en oroande tendens: sjukdomen ökar i gruppen under 50 år, alltså hos människor som ofta inte ingår i standardscreeningprogram. Epidemiologer söker därför metoder som inte är beroende av den enskildes motivation, utan ger översikt över hälsoläget i ett helt lokalsamhälle.

Det är precis här konceptet »avloppsepidemiologi« kommer in i bilden. Istället för att fråga vem som mött upp till undersökning, analyserar man det vi alla lämnar efter oss i avloppet. Forskare från University of Louisville och Norton Cancer Institute undersökte om avloppsvatten kan avslöja områden med högre förekomst av kolorektal cancer.

En del människor fruktar den endoskopiska undersökningen
Yngre vuxna känner sig inte tillhöra riskgruppen
Tillgången till förebyggande vård är ojämn – beror på bostad och ekonomi
Hälsosystem når inte aktivt ut till folk med inbjudningar till undersökning
Långa väntetider avskräcker patienter från att boka tid
Otillräcklig information om betydelsen av tidig diagnostik

Experiment i Kentucky: vad hittade de i avloppsvattnet

De senaste resultaten kommer från Jefferson County i delstaten Kentucky. Forskarteamet gick igenom medicinska journaler för patienter med tjocktarmscancer från 2021 till 2023 för att identifiera områden med särskilt hög förekomst. Som hotspots betraktade de platser där det inom en radie på 800 meter fanns minst fyra fall av sjukdomen.

På denna grund valde de ut tre avloppsnät som betjänar områden med förhöjd risk, och ett där de inte registrerat patienter i lokala onkologiska centra eller det nationella tumörregistret. Därefter tog de den 26 juli 2023 prover av avloppsvatten från vart och ett av dessa fyra system — tre gånger under dagen, varje gång 175 milliliter.

I proverna sökte de efter fragment av mänskligt RNA, alltså det genetiska material som finns närvarande i cellerna. De analyserade två markörer: CDH1, en gen typisk för cellerna i tarmslemhinnan, som är överaktiv vid tumörer, och GAPDH, en standardgen närvarande i alla mänskliga celler, använd som referenspunkt.

För bestämningen använde de en avancerad laboratorieteknik — digital dropp-PCR — som gör det möjligt att mycket precist räkna mängden RNA-molekyler. Analysen fokuserade på förhållandet CDH1/GAPDH, som ska återspegla en överrepresentation av tumörrelaterat material. Resultaten offentliggjordes av forskare från University of Louisville under ledning av doktor Ted Smith i tidskriften Environmental Science and Technology.

Så når tumörcellerna ner i avloppet

Sett ur ett biologiskt perspektiv är mekanismen ganska enkel. En tumör i tjocktarmen börjar med tiden smulas sönder, fjälla av sig och frigöra till tarmens hålrum både hela celler och fragment av dem, inklusive RNA. Det är just denna princip som hemtester för tumörförändringar i avföringen bygger på — de letar efter specifika molekyler som inte borde förekomma i den mängden hos en frisk person.

Forskarna från Kentucky gick ett steg längre och samlade in istället för att analysera en patients prov det som ett helt område levererar till avloppet. I praktiken kontrollerar deras metod om bakgrundsnivån av material typiskt för tumörförändrad vävnad stiger i ett givet område.

RNA från människor påvisades i alla tolv prover, men förhållandet CDH1/GAPDH varierade markant mellan de enskilda avloppsnäten. Genomsnittsvärdena för CDH1/GAPDH nådde upp till: cirka 20 i området med den högsta cancerfrekvensen (grupp 1), 2,2 i den andra regionen med förhöjd risk, 4 i det tredje hotspotet och 2,6 i nätet som användes som jämförelsegrupp.

Det högsta resultatet skilde sig tydligt från övriga. Anmärkningsvärt är att grupp 1 också hade mer än dubbelt så många patienter under specialistbehandling per 100 invånare än de två övriga högriskregionerna. Studiens författare föreslår att om förhållandet CDH1/GAPDH i avloppsvattnet från ett givet kvarter överskrider en fastställd basnivå, kan det aktuella området kräva en skyndsamt igångsatt screeninginsats.

Massutskick av inbjudningar till kolonskopi till boende i området
Utskick av gratis hemtester för ockult blod eller tjocktarmscancermarkörer
Intensifierad informationskampanj på läkarmottagningar och i lokala medier
Tillfällig förstärkning av personalen på gastroenterologiska och onkologiska avdelningar
Riktat samarbete med praktiserande läkare i riskområden

Studiens begränsningar: lovande spår, men ännu inte ett färdigt verktyg

Författarna själva understryker att det än så länge endast handlar om ett bevis för att det kan låta sig göras, och inte ett färdigt system redo att införas på vilket reningsverk som helst. Analysen omfattade bara fyra avloppsnät i ett county och en enda dag med provtagning. En så kortfattad och punktvis undersökning ger ännu inte underlag för att dra hårda statistiska slutsatser.

Det är fortfarande inte känt exakt hur nära förhållandet CDH1/GAPDH motsvarar det faktiska antalet människor med cancer i ett givet område. Det finns ytterligare osäkerhetsmoment: en del sjuka kan ha varit i behandling på andra sjukhus, en del fall förblir odiagnostiserade, och nivån av markörerna påverkas också av andra faktorer — exempelvis befolkningstal eller lokala vanor för toalettanvändning hemma eller på arbetet.

Trots dessa begränsningar ser experter metoden som ett värdefullt komplement till klassisk screening. Doktor Smith från University of Louisville uttalade att ytterligare forskning bör omfatta fler lokaliteter och en längre tidsperiod. Enligt experternas uppfattning skulle ett system för övervakning av cancermarkörer i avloppsvatten kunna hjälpa till att upptäcka nya sjukdomshärdar tidigare och samtidigt peka ut de platser där traditionella tester når fram alltför sällan i förhållande till den verkliga risken.

Vad det betyder för den vanliga patienten, och hur man skyddar tarmen idag

För den genomsnittliga stadsborna låter en sådan form av folkhälsoövervakning lite som ett fragment av en sci-fi-serie. I praktiken är syftet inte att kontrollera enskilda personer, utan att fånga upp oroande tendenser på nivå med hela bostadskvarter eller kommuner. Avloppsvatten blandar allt i en ström, så en forskare har ingen möjlighet att identifiera den konkreta sjuke.

Det mest realistiska scenariot de kommande åren är användningen av denna typ av övervakning som en radar, som vägleder beslutsfattare om var begränsade resurser ska riktas. Om systemet registrerar en signal om förhöjd risk, kommer boende i det aktuella området sannolikt börja få fler inbjudningar till undersökning av tjocktarmen, och lokala läkarmottagningar kan lägga större vikt vid ämnet i samtal med patienterna.

Oberoende av avancerad teknik på reningsverk har enkla beslut som den enskilde själv kan fatta fortfarande enorm betydelse. Läkare pekar på flera centrala livsstilselement kopplade till risken för tjocktarmscancer:

Begränsning av rött och bearbetat kött
Ökat intag av kostfiber (grönsaker, frukt, fullkornsprodukter)
Bibehållande av normal kroppsvikt
Regelbunden fysisk aktivitet
Undvikande av överdriven alkoholkonsumtion och cigarettrökning

Därtill kommer en punkt som många fortfarande glömmer: att reagera på oroande symptom. Ihållande magsmärtor, förändrat avföringsmönster, blod i avföringen eller oförklarlig viktminskning bör leda till ett läkarbesök — även om ingen i den aktuella regionen talar om ett hotspot i statistiken. Undersökning av avloppsvatten ersätter inte individuell förebyggande vård, men kan säkerställa att inbjudan till kolonskopi just landar hos dig istället för att försvinna någonstans i statistiken.