Avloppsvatten som oväntat hälsoövervakare

Långt mer än bara toalettinnehåll strömmar genom stadens avloppsledningar. Analyser av avloppsvatten har i åratal kunnat visa vilka substanser som cirkulerar i en stad, eller hur utbredda specifika virus är. Nu har forskare från USA dokumenterat något än mer förvånande: Tarmtumörer lämnar mätbara spår i kloakvattnet – och det skulle kunna peka ut vilka stadsdelar som har en förhöjd cancerrisk.

Varför tjocktarmscancer är ett växande problem

Tjocktarmscancer räknas i många industrialiserade länder bland de vanligaste och farligaste cancerformerna. I USA registreras årligen över 150 000 nya fall av tumörer i tjocktarm och ändtarm. Sjukdomen är landets tredje vanligaste cancerform och en av de mest frekventa orsakerna till cancerdöd.

Särskilt oroväckande är att antalet fall hos människor under 50 år ökar. Samtidigt utnyttjar många inte ens de erbjudna förebyggande undersökningarna – antingen av rädsla för koloskopi, av skam eller eftersom det är svårt att få en tid.

Medan det individuella tjocktarmscancertestet ofta förblir outnyttjat, flyter en kollektiv hälsorapport kontinuerligt genom kloaksystemet.

Det är exakt här den nya idén kommer in: Istället för att bara hoppas på den enskildes eget initiativ vill epidemiologer leta efter signaler som berör hela bostadsområden. Och dessa signaler skulle kunna komma direkt från avloppssystemet.

Avloppsvatten som hälsoradar för hela kvarter

Grundtanken är enkel: En person med en tumör i tarmen utsöndrar via avföringen mikroskopiska fragment av förändrade celler och deras arvsmassa. Dessa spår hamnar i avloppsvattnet. Avföringsprov används redan idag för att hitta tecken på tjocktarmscancer hos enskilda personer med hjälp av precis den typen av biomarkörer.

Den amerikanska forskargruppen ville undersöka om samma effekt kan påvisas på nivån för ett helt avloppsnät. Studien genomfördes i Jefferson County i delstaten Kentucky. Här letade forskarna först i patientjournaler efter områden med särskilt många tjocktarmscancerfall under föregående år.

Genomgång av patientdata från ett stort vårdcentrum (2021–2023)
Kartläggning av områden med ovanligt många tjocktarmscancerfall
Urval av tre ”hotspots” och ett jämförelseområde utan kända fall
Från varje område: flera avloppsvattenprov fördelade över en dag

Vad forskarna letade efter i avloppsvattnet

I proverna undersökte teamen två speciella budbärar-RNA-molekyler (mRNA), alltså små informationsfragment från mänskliga celler:

CDH1: en markör som är kopplad till vissa cancerrelaterade cellförändringar
GAPDH: en så kallad ”hushållsmarkör” som visar hur mycket mänskligt cellmaterial som generellt finns närvarande

Det avgörande är inte det rena CDH1-värdet, utan förhållandet mellan CDH1 och GAPDH. Det avslöjar hur starkt potentiellt cancertypiska signaler förekommer jämfört med ”normalt” cellmaterial.

Med en ytterst känslig metod kallad digital droplet-PCR analyserade forskarna 175 milliliter avloppsvatten per prov. Från var och en av de fyra områdena tog de tre prov fördelade över dagen – totalt alltså tolv mätningar.

I alla tolv avloppsvattenprov dök mänskligt RNA upp – och i områdena med många tjocktarmscancerfall visade sig en tydligt förändrad signal.

De genomsnittliga förhållandena mellan CDH1 och GAPDH låg i de tre kvarteren med hög cancerfrekvens på cirka:

Grupp 1: cirka 20
Grupp 2: cirka 2,2
Grupp 3: cirka 4
Jämförelseområde: cirka 2,6

Grupp 1 var särskilt iögonfallande: Här visade patientstatistiken markant fler människor i behandling för tjocktarmscancer. Det extremt höga CDH1/GAPDH-förhållandet kunde exakt återspegla denna ansamling av fall.

Hur hamnar tumormarkörer överhuvudtaget i kloaken?

Tarmtumörer uppstår oftast från godartade polyper i slemhinnan. Med tiden förändras cellerna, förlorar sin normala struktur och delar sig okontrollerat. I denna process lossnar celler och cellfragment löpande och utsöndras med avföringen.

I dessa cellrester finns bland annat mRNA från gener som ofta är annorlunda reglerade vid cancer – däribland också CDH1. Medan ett avföringsprov mäter dessa spår direkt i en individuell provtagning, hamnar de i vardagen blandade miljontals gånger i kloaksystemet.

Studien visar att sådana signaler fortfarande är mätbara även i denna starkt utspädda blandning. Stiger andelen misstänkta markörer över en viss grundnivå, kan det betyda: I detta upptagningsområde bor förhållandevis många människor med redan känd eller ännu oupptäckt tjocktarmscancer.

Vad städer och kommuner skulle kunna hoppas på

Forskarna föreställer sig ett slags ”cancerradarsystem” för kommuner. Tanken är att hälsomyndigheter istället för att marknadsföra lika intensivt överallt för förebyggande åtgärder först kan sätta fokus på de kvarter där avloppsvattnet signalerar en förhöjd risk.

Ett stadskvarter med anmärkningsvärda avloppsvattendata skulle kunna riktat få gratis avföringsprov hemskickade – eller extra koloskopiider på närmaste sjukhus.

Möjliga användningsscenarier skulle till exempel kunna vara:

Extra påminnelsebrev om tjocktarmscancerscreening i riskområden
Mobila rådgivningsbussar i stadsdelar med förhöjda värden
Förstärkt upplysning hos praktiserande läkare i bestämda regioner
Undersökning av om det i dessa områden finns barriärer som långa väntetider eller bristande utbud

Tillvägagångssättet skulle inte bara kunna föra fler människor till en tidig diagnos. Det skulle också avslöja vilka regioner det nuvarande screeningsystemet har blinda fläckar i – alltså platser där för få tester genomförs, eller där misstänkta fall för sent når fram till en specialist.

Studiens begränsningar

Trots de spännande resultaten dämpar forskarna själva förväntningarna. Undersökningen omfattade bara fyra avloppsnät i ett enda county och endast en dags provtagning. En robust statistik saknas, och ingen vet ännu exakt hur många oupptäckta cancerfall som gömmer sig i de aktuella områdena.

Flera osäkerheter är fortfarande oklara:

Hur mycket varierar värdena från dag till dag eller beroende på vädret?
Spelar andra tarmsjukdomar en roll i signalen?
Hur många sjuka människor måste bo i ett område innan ett tydligt utslag är synligt?
Hur tillförlitligt kan man skilja mellan kvarter med hög och låg risk?

Endast långsiktiga mätserier i olika städer kan visa om det är möjligt att definiera en stabil bakgrundsnorm, och från vilken punkt en alarm ger mening. Ett system motsvarande avloppsvattenmätningarna under coronapandemin är tänkbart: Regelbundna prover, klart definierade gränsvärden och standardiserade laboratorimetoder.

Dataskydd, rättvisa och acceptans

Avloppsvattenanalys registrerar aldrig enskilda personer, utan alltid bara hela upptagningsområden. Namn eller adresser kan inte spåras tillbaka därifrån. Det skyddar den enskildes integritet. Ändå väcker metoden känsliga frågor.

Vad händer om ett kvarter officiellt betecknas som en ”tjocktarmscancer-hotspot”? Finns det risk för stigmatisering eller försäkringsmässiga nackdelar? Och hur säkerställer man att extra förebyggande insatser verkligen förblir lågtröskel och frivilliga istället för att skapa press?

Hälsopolitiker och etikkommittéer kommer att behöva besvara dessa frågor innan en bred tillämpning överhuvudtaget är tänkbar. Transparent kommunikation kommer sannolikt vara avgörande för om människor litar på ett sådant system.

Vad betyder det för Sverige?

I Sverige finns det redan ett strukturerat tjocktarmscancerscreeningsprogram med avföringsprov och inbjudningar till koloskopi. Ändå utnyttjar långt ifrån alla berättigade erbjudandena, och klinikerna rapporterar också här om fler fall bland yngre.

Avloppsvatten skulle kunna fungera som ett kompletterande verktyg för att bättre förstå regionala skillnader. Ett pilotprojekt i större städer är tänkbart, som:

Sammankopplar avloppsvattendata med anonymiserade cancerregister
Identifierar områden med särskilt låg screeningdeltagelse
Prövar riktade informationskampanjer och mäter deras effekt

Sådana projekt skulle kräva nära samarbete med kommuner, praktiserande läkare och patientorganisationer. Laboratorier som under pandemin byggde upp erfarenhet med avloppsvattenanalyser skulle kunna stå för det tekniska genomförandet.

Förklaring av fackbegreppen: Biomarkör, mRNA och PCR

Det är inte ovanligt att snubbla över begreppen biomarkör och mRNA. Tre termer återkommer i studien och kan förklaras ganska enkelt:

Biomarkör: mätbara kännetecken i kroppen som kan indikera en sjukdom – till exempel vissa proteiner, gener eller mRNA-molekyler.
mRNA: en sorts budbärarmolekyl som berättar för cellen vilket protein den ska producera. Cancerceller har ofta ett annorlunda mRNA-mönster än friska celler.
Digital droplet-PCR: en laboratoriemetod som delar upp ett prov i minimala droppar och därmed kan påvisa extremt små mängder genetiskt material.

Just denna höga känslighet gör metoden intressant för avloppsvattenundersökningar: Även starkt utspädda signaler kan fortfarande fångas upp.

Tidig upptäckt räddar liv – det viktigaste greppet förblir mänskligt

Oavsett hur fascinerande idén om en cancervarning från kloaken är, ersätter den inte klassisk förebyggande vård. Det avgörande förblir att människor utnyttjar de erbjudna avföringsproven och vid fynd av oregelbundenheter får en koloskopi genomförd.

Avloppsvattenanalyser skulle kunna bidra till att hälsomyndigheter använder sina resurser mer riktat och säkerställer lågtröskelinsatser till människor i särskilt drabbade kvarter. Men vägen in till kliniken går fortfarande genom ett helt enkelt steg: en tid hos den praktiserande läkaren – långt innan kloaken börjar slå larm.