Durante la pandemia de COVID-19, el análisis de aguas residuales se consolidó como una herramienta esencial para monitorear la circulación del virus en la población, al detectar su presencia incluso antes de que aumentaran los casos clínicos. Ahora, un estudio publicado en la revista Science propone llevar esta vigilancia al siguiente nivel: no solo medir la cantidad de virus, sino analizar la diversidad genética del SARS-CoV-2 presente en las alcantarillas.
El trabajo, liderado por Dustin T. Hill, investigador postdoctoral de la Escuela Maxwell de Ciudadanía y Asuntos Públicos de la Universidad de Siracusa (Nueva York), demuestra que el seguimiento de la variabilidad genética del virus ofrece una señal más robusta y estable para rastrear la transmisión comunitaria y anticipar aumentos en las hospitalizaciones con una o dos semanas de antelación.
Los investigadores analizaron 12.290 muestras recogidas entre 2023 y 2025 en 194 puntos de muestreo distribuidos en 57 condados del estado de Nueva York. En lugar de centrarse exclusivamente en la concentración viral —un indicador sensible a factores como la lluvia, la dilución o las diferencias en los métodos de procesamiento—, se centraron en la diversidad genética, especialmente en una región específica de la proteína S (el dominio S1 NTD).
VENTAJAS DE LA DIVERSIDAD GENÉTICA
“La principal ventaja de usar diversidad genética es la calidad de la señal que obtenemos de las aguas residuales. El método funciona bien, aunque existan diferencias en la recogida de muestras o en las técnicas de concentración y recuperación del material genético”, explica Dustin T. Hill en declaraciones recogidas por la agencia SINC.
Las mediciones tradicionales de carga viral pueden variar mucho por factores ambientales y técnicos. En cambio, la diversidad genética proporciona una métrica más estable y comparable. Los indicadores de diversidad se correlacionaron mejor con la incidencia real de COVID-19: a escala estatal, alcanzaron valores de hasta 0,92, frente al 0,69 de los métodos convencionales basados en concentración.
La hipótesis de los autores es clara: cuando aumenta la transmisión comunitaria, el virus se replica más veces en más personas, lo que favorece la acumulación de mutaciones. Esa mayor diversidad se refleja en las aguas residuales, actuando como un marcador temprano de brotes.
Además, los patrones de diversidad genética aparecieron consistentemente una o dos semanas antes de los incrementos en los ingresos hospitalarios.
LIMITACIONES Y FUTURO
Uno de los principales retos actuales es el tiempo de procesamiento: obtener resultados puede tardar hasta 14 días desde la recogida de la muestra, lo que limita su uso como sistema de alerta temprana. “Es un problema de organización y logística, más que científico”, señala Hill. Reducir estos plazos será clave para integrar este enfoque en la rutina de la salud pública.
Otra buena noticia es que no es necesario secuenciar el genoma completo del virus (unas 30.000 bases). La señal más potente se encontró en una región de aproximadamente 900 bases, lo que podría abaratar y agilizar el proceso.
APLICACIÓN A OTROS PATÓGENOS
Aunque el estudio se centra en el SARS-CoV-2, sus autores consideran que el método es extrapolable a otros virus, especialmente aquellos con alta proporción de casos asintomáticos o infradiagnosticados, como la poliomielitis o el virus respiratorio sincitial (VRS).
“Cualquier muestra de aguas residuales que contenga ácidos nucleicos puede proporcionar datos útiles para secuenciación y análisis de diversidad”, afirma Hill. Esto abre la puerta a una nueva generación de vigilancia epidemiológica basada en genómica.
En un artículo de opinión publicado junto al estudio en Science, los epidemiólogos Justin Lessler y Ariel Christensen destacan que, aunque aún es un campo en desarrollo, este tipo de enfoques “podría revolucionar la investigación en enfermedades infecciosas y la práctica de la salud pública”, permitiendo detectar brotes tempranos, distinguir transmisiones locales de importadas y monitorizar patógenos difíciles de rastrear por vías clínicas tradicionales.
