De stad Cary, North Carolina, is een charmante stad van 130.000 inwoners in de Research Triangle van de staat. Met zijn met bomen omzoomde straten en parken, kansen op werk, goed gerangschikte scholen - om nog maar te zwijgen van de relatief hoge opleidingsniveaus van de bewoners en de lage criminaliteitscijfers - is het niet verwonderlijk dat het hoog staat op lijsten van de beste steden om te wonen in de VS al jaren. (Volgens het tijdschrift Money stond het in 2004 zelfs op nummer één in Amerika.)
Dus Cary is de laatste plaats waar je zou verwachten dat de opioïdencrisis toeslaat.
Vorig jaar namen echter 60 inwoners van Cary een overdosis aan opioïden - een piek van 70 procent ten opzichte van het jaar ervoor - en stierven 11 mensen. De stad besloot dat het tijd was om actie te ondernemen.
"Zoals burgemeester [Harold] Weinbrecht zegt, hoewel we niet noodzakelijk in een crisis verkeren, welke stad is beter gepositioneerd om hier iets proactief aan te doen dan Cary?" zegt plaatsvervangend stadsmanager Mike Bajorek.
Dat "iets" is een project dat het gebruik van opioïden, buurt voor buurt, zal volgen en volgen door het rioolwater van de stad te analyseren.
Gefinancierd door een Bloomberg Philanthropies Mayors Challenge-beurs, werkt Cary samen met de startup Biobot Analytics om een project te besturen waarbij draagbare bemonsteringsstations afvalwater uit leidingen opzuigen. In het laboratorium scannen analisten het op 16 verschillende opioïde metabolieten - stoffen die door het lichaam worden geproduceerd zodra een persoon een opioïde opneemt of injecteert, variërend van wettelijk voorgeschreven medicijnen tot heroïne. De stad hoopt dat de gegevens zullen helpen aanwijzen waar misbruik van opioïden plaatsvindt, zodat het onderwijs en middelen beter kan inzetten.
Elk bemonsteringsstation wordt door een mangat in een buis neergelaten en scant tussen de 4.000 en 15.000 mensen aan afvalwater. De resulterende gegevens helpen de stad om een overzicht op buurtniveau van misbruik van opioïden te krijgen. Gecombineerd met andere demografische gegevens of gegevens uit het Controlled Substances Reporting System van de staat, die bijhoudt wanneer en waar recepten worden verstrekt, zou de stad kunnen helpen meer inzicht te krijgen in hoe drugsmisbruik plaatsvindt.
Mariana Matus, mede-oprichter van de in Cambridge, Massachusetts gevestigde Biobot met architect Newsha Ghaeli, zegt dat het voordeel van het systeem van haar bedrijf is dat elke sampler draagbaar is - het formaat van een kleine handbagage en gemakkelijk door één persoon kan worden gedragen - en kost minder dan concurrenten, die elk oplopen tot $ 10.000. (Biobot berekent een abonnementmodel, met vergoedingen op basis van de grootte en de dichtheid van de stad en de aard van het afvalwaternetwerk, hoewel Ghaeli en Matus weigerden details te geven.) De lagere kosten maken het mogelijk om de "biobots" overal te implementeren een stad, in plaats van op één of twee plaatsen tegelijk. Cary's pilot, volledig gefinancierd door de Bloomberg-beurs, omvat bemonstering op tien locaties, hoewel Bajorek zegt dat hij hoopt ooit het programma "honderdvoudig" uit te breiden.
"We verzamelen rioolwater in de stad - niet alleen bij de zuiveringsinstallatie, maar in gebieden in de stad", zegt Matus.
Afvalwater-epidemiologie is geen geheel nieuw vakgebied. Zoals Matus impliceert, bemonsteren anderen al minstens tien jaar rioolwater voor aanwijzingen over volksgezondheidskwesties, meestal in Europa.
Rolf Halden, directeur van het Centre for Environmental Health Engineering aan het Biodesign Institute aan de Arizona State University, zegt dat de VS "op het gebied van geneesmiddelen inhaalslag maken met Europa". Zijn eigen laboratorium bestudeert chemicaliën, zoals antibiotica, in afvalwater, en werkt samen met de stad Tempe om daar te controleren op chemicaliën - inclusief opioïden -.
Halden zegt dat het bemonsteren van afvalwater aan de monding van de zuiveringsinstallatie "de meest handige" manier is om dit te doen. "Je gaat gewoon naar het personeel en zegt: 'Geef me een beetje.'" Maar de tijd is niet goed voor de verbindingen die afvalwater-epidemiologen willen proberen. "De chemicaliën hebben lange tijd in de rioolbuis rondgezogen. Soms duurt het acht uur [om van toilet naar zuiveringsinstallatie te gaan]. Er kunnen veel dingen gebeuren in acht uur ... In termen van gegevenskwaliteit is het vaak meer superieur om de leiding omhoog te gaan naar pompstations ... of putdeksels, "zegt hij.
Matus zegt dat de metabolieten die Biobot binnen enkele uren degradeert, een ander voordeel van zijn samplers is: hoe dichter bij de bron ze kunnen worden geplaatst, hoe beter de gegevens die ze kunnen krijgen.
Bajorek en Jason Wittes, directeur van de apotheek voor Wake County, benadrukken dat de Biobot-piloot zich momenteel in de proof-of-concept-fase bevindt, wat betekent dat Biobot en stadsmedewerkers leren hoe ze de uit riool verzamelde gegevens het beste kunnen analyseren, valideren en presenteren. Pas later gebruiken gezondheidswerkers de informatie om beslissingen te nemen.
"Als we dingen te weten komen van wetshandhavingsinstanties, sociale media, omdat er verschillende soorten medicatie worden gebruikt of misbruikt, kunnen ze het testen, en het hebben van bijna realtime gegevens daarover is behoorlijk opmerkelijk, " zegt Wittes. "Meestal zie je een rapport en [de gegevens daarin] is al een jaar oud." Hij vermeldt bijvoorbeeld dat recent sommige drugsgebruikers beginnen met het combineren van opioïden met Neurontin, een medicijn dat wordt gebruikt om zenuwpijn te behandelen, wat de hoge waarde van opioïden verhoogt. "Om dat te kunnen testen, zal het ons in realtime vertellen waar het wordt gebruikt. Dat helpt ons omdat we middelen en bereikprogramma's kunnen aanpassen aan gebieden waar we ons in het verleden misschien niet op hadden gericht." De gegevens kunnen de provincie helpen beslissen waar de doses Narcan moeten worden gebruikt, het medicijn dat een overdosis opioïden helpt om te keren, of op welke gezondheidseducatoren in de buurten en specialisten op het gebied van collegiale ondersteuning zich moeten concentreren.
Nog beter, zegt Wittes, is het potentieel dat ontgrendelt als en wanneer Biobot of een concurrent in meerdere steden begint te werken - en Biobot zegt dat het dit jaar een tweede partnerstad zal aankondigen, gekozen uit "een grote lijst van steden die belangstelling hebben getoond voor werk met ons samen, "zegt Matus. Wittes gelooft dat Biobot in staat zou kunnen zijn "ons in contact te brengen met een andere gezondheidsafdeling die een vergelijkbare patiëntenpopulatie heeft die soortgelijke medicijnen gebruikt ... [we kunnen delen] tactieken om de kwestie in bijna realtime te bestrijden." In plaats van te wachten tot een volksgezondheidsafdeling zich op een conferentie presenteert, kunnen bijvoorbeeld twee steden met vergelijkbare demografie direct verbinding maken en ideeën delen.
Natuurlijk moet Biobot zijn spullen nog bewijzen. De startup, die voortkwam uit een project waar Matus bij betrokken was, heeft de technologie in Cambridge getest en Matus denkt dat ze hun techniek hebben onderuit. "We doen het veel beter [analyse] dan voorheen, " zegt ze.
Halden is niet helemaal overtuigd. "Ik waardeer hun vermogen om steun en enthousiasme te verzamelen voor het doen van deze metingen, om gemeenschappen te overtuigen met hen samen te werken", zegt hij. "Maar dit is niet eenvoudig. Het is relatief eenvoudig om afvalwater te vinden - het is niet zo eenvoudig om toestemming te krijgen om het te analyseren en het is echt moeilijk om afvalwater betrouwbaar te analyseren op indicatoren voor de volksgezondheid en vervolgens rekening te houden met alle factoren die een compromis kunnen vormen de kwaliteit van de gegevens. " Dergelijke factoren zijn onder meer bevolkingsdichtheid (het aantal mensen dat in die specifieke pijp uitscheidt), het volume van ander afvalwater (zoals uit wasgoed of douches) dat door die pijp stroomt, hoeveel de chemische stof van belang is gedegradeerd voordat het werd gemeten, enzovoorts. "Het meten van opioïden in afvalwater is buitengewoon moeilijk. Het is niet zo dat je gewoon een instrument kunt kopen en op een bureau kunt plakken."
Biobot van zijn kant zegt dat zijn team gezamenlijk tientallen jaren ervaring heeft. "We zijn niet nieuw in het veld, " zegt Matus, die haar doctoraat behaalde in computationele biologie aan het MIT, zegt.
Er is nog een reden waarom Wittes en anderen hopen dat de monitoring van afvalwatermedicatie op grote schaal van start gaat, en dat is het potentieel om het stigma van drugsmisbruik te verwijderen.
Halden zegt dat hij dit probleem in het verleden tegenkwam. Als een stad openbaar geld uitgeeft aan drugmonitoring, wordt die informatie openbare informatie (of kan deze worden verkregen met behulp van openbare archiefverzoeken). Dat kan een netelige ethische kwestie zijn als slechts één stad toezicht houdt op een bepaald medicijn.
"Als je maar één entiteit hebt, dan is ieders oog erop gericht en word je de hoofdstad van wat dan ook", zegt hij. Als slechts één Amerikaanse stad verkeersdoden zou volgen, "zou niemand die stad bezoeken - maar als u gegevens [uit meerdere steden] heeft, weet u dat er een risico is en dat u hiermee omgaat." Halden heeft dit probleem tot dusverre omzeild door gegevens van steden in een bepaalde regio samen te voegen, die geen stadsspecifieke informatie geven, maar de regio helpen bij het coördineren van reacties. Dit is natuurlijk heel anders dan de Biobot-aanpak, die erop is gericht zeer gerichte gegevens over specifieke locaties vrij te geven.
Wittes denkt dat zolang de gezondheidsdienst van Cary en Wake County gegevens zorgvuldig deelt, het pilootproject niet tot stigma zal leiden. "De gegevens helpen ons om het stigma te verminderen", zegt Wittes. "[Opioïde misbruik] is een eng en taboe ding ... maar het gebeurt overal."
Bajorek voegt eraan toe dat de stad al door het project 'de gelegenheid heeft gekregen om met mensen te praten over hoe ze hun families kunnen beschermen'. Het is een gesprek begonnen.
Wittes zegt: "Dit is echt dag één, echt."
