SARS-CoV-2-virus Jyväskylässä jätevesiseurannan perusteella

Maaliskuusta 2020 lähtien SARS-CoV-2-virus on ollut osana jokaisen ihmisen arkipäivää. Pandemian aikana virus on muuntunut uusiksi virusvarianteiksi, jotka ovat vuorollaan olleet aikansa valtavariantteja. Pandemian etenemistä on seurattu monilla menetelmillä. Yhdeksi lupaavaksi seurantamenetelmäk...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: Autio, Virpi, Parviainen, Siiri, Sundström, Max
Other Authors: Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Faculty of Sciences, Bio- ja ympäristötieteiden laitos, Department of Biological and Environmental Science, Jyväskylän yliopisto, University of Jyväskylä
Format: Bachelor's thesis
Language:fin
Published: 2022
Subjects:
Online Access: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/85353
_version_ 1828193203929481216
author Autio, Virpi Parviainen, Siiri Sundström, Max
author2 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Bio- ja ympäristötieteiden laitos Department of Biological and Environmental Science Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_facet Autio, Virpi Parviainen, Siiri Sundström, Max Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Bio- ja ympäristötieteiden laitos Department of Biological and Environmental Science Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä Autio, Virpi Parviainen, Siiri Sundström, Max Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Bio- ja ympäristötieteiden laitos Department of Biological and Environmental Science Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_sort Autio, Virpi
datasource_str_mv jyx
description Maaliskuusta 2020 lähtien SARS-CoV-2-virus on ollut osana jokaisen ihmisen arkipäivää. Pandemian aikana virus on muuntunut uusiksi virusvarianteiksi, jotka ovat vuorollaan olleet aikansa valtavariantteja. Pandemian etenemistä on seurattu monilla menetelmillä. Yhdeksi lupaavaksi seurantamenetelmäksi on osoittautunut jätevesiseuranta. Tutkimusten mukaan SARS-CoV-2-infektion saaneet henkilöt erittävät virus-RNA:ta ulosteeseensa ja tämä päätyy jätevesiin. Tällöin tutkimalla jätevesien virus-RNA:n määrää voidaan seurata infektioiden määrää väestössä. Tässä kandidaatin tutkielmassa tutkitaan jätevesien sisältämää SARS-CoV-2-viruksen määrää Jyväskylän jätevedessä ja lisäksi positiivisia SARS-CoV-2-nenänielunäytteitä. Jätevesinäytteistä tutkittiin SARS CoV-2-positiivisuus ja näytteistä sekvensoitiin yksi Ion Torrent -menetelmällä. Potilasnäytteitä oli eri aikapisteistä ja niiden perusteella selvitettiin, mitä virusvariantteja Jyväskylässä on esiintynyt pandemian aikana. Potilasnäytteet sekvensoitiin Sanger-sekvensoinnilla. Jätevesinäytteiden SARS-CoV-2- osoituksen myötä saatiin selville Cq-arvo, joka voidaan muuntaa viruskopioiden määräksi jätevedessä muunnoskaavaa hyödyntäen. Tähän tietoon yhdistettiin Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen (THL) COVID-19-pandemia dataa ja jätevesipuhdistamon virtaamatietoja. Lineaarinen sekamalli rakennettiin ennustamaan viruskopioiden määrää jätevedessä ja tämän mallin ennustajiksi valikoitiin mitattu fluoresenssi qPCR-osoituksessa, tehohoidossa olleet potilaat COVID-19 kanssa ja takia ja SARS-CoV-2-tapausmäärät. Lisäksi tämän tutkimuksen tuottamalle viruskopioiden määrälle jätevedessä tehtiin virtaamakorjaus. Tätä tietoa verrattiin THL:n tuottamaan virtaamakorjatun RNA:n määrään jätevedessä näytteenottopäivinä Wilcoxonin testin avulla, jonka mukaan THL:n tämän tutkimuksen tulosten välillä on tilastollisesti merkittävä ero. Tämän tutkimuksen saamat virtaamakorjatun RNA-arvot ovat keskimäärän 10-kertaa suurempia kuin THL:n tulokset. Tutkielman tulosten perusteella tulevaisuudessa jätevedessä olevan virus-RNA:n määrää voitaisiin ennustaa THL:n tuottaman datan avulla käyttäen tietoa tilastoiduista tapauksista. Tällöin malli kertoo, paljon väestössä on tilastoituja ja tilastoimattomia tapauksia perustuen virusmäärään jätevedessä. Regressiomallien R2-arvot ovat kuitenkin alhaisia mallinnettaessa COVID-19-dataa, mikä pitää ottaa huomioon tehdessä tulosten tulkintoja. Since the start of the COVID-19 pandemic many methods have been used to monitor the progress of the pandemic and the current variants circulating the population. Wastewater has proven to be one of the most promising monitoring methods. Studies have shown that people infected with SARS-CoV-2 excrete viral RNA into sewage water. In this case, the level of viral RNA in wastewater can be used to monitor the level of infection in the population. This bachelor thesis investigates the amount of SARS-CoV-2 virus in wastewater in the treatment plant of Nenäinniemi, Jyväskylä and positive SARS-CoV-2 nasopharyngeal samples from patients. Positive sewage samples were sequenced unsuccessfully. Patient samples were taken at different time points to determine which virus variants were present in Jyväskylä during the pandemic and the samples were sequenced. The original intention was to compare the results of the nasopharyngeal sample sequences with the sequences obtained from wastewater samples. However, this could not be achieved. The detection of SARS-CoV-2 in wastewater samples provided a Cq-value that can be converted to the number of virus copies in wastewater using a transformation formula. This data was then combined with COVID-19 data from the National Institute for Health and Welfare (THL) and flow rates of the wastewater treatment plant. A linear mixed model was fitted to predict the number of viral copies in the effluent and the predictors of this model were selected based on information criteria. Predictors selected were measured fluorescence in qPCR assay, ICU patients with COVID-19 and SARS-CoV-2 case counts. The viral copy number in the wastewater produced by this study was flow corrected and this data was compared with the flow corrected RNA in the wastewater on the sampling days produced by THL using the Wilcoxon’s test. The result was that there is a statistically significant difference between the results from THL and the results of this study. When comparing the flow corrected values of this study with THL’s, the values were averagely ten times higher in this study. This study found that the amount of viral RNA in wastewater could be predicted in the future using data generated by THL and by using information from confirmed cases. This will help in monitoring the pandemic. However, R2 values of the regression models are lower when modeling COVID-19 data, which must be considered when interpreting the results.
first_indexed 2023-02-06T21:00:47Z
format Kandityö
free_online_boolean 1
fullrecord [{"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Tiirola, Marja", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Ruuhilehto, Elina", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Autio, Virpi", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Parviainen, Siiri", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Sundstr\u00f6m, Max", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2023-02-06T06:39:52Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2023-02-06T06:39:52Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2022", "language": "", "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/85353", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Maaliskuusta 2020 l\u00e4htien SARS-CoV-2-virus on ollut osana jokaisen ihmisen \narkip\u00e4iv\u00e4\u00e4. Pandemian aikana virus on muuntunut uusiksi virusvarianteiksi, \njotka ovat vuorollaan olleet aikansa valtavariantteja. Pandemian etenemist\u00e4 on \nseurattu monilla menetelmill\u00e4. Yhdeksi lupaavaksi seurantamenetelm\u00e4ksi on \nosoittautunut j\u00e4tevesiseuranta. Tutkimusten mukaan SARS-CoV-2-infektion \nsaaneet henkil\u00f6t eritt\u00e4v\u00e4t virus-RNA:ta ulosteeseensa ja t\u00e4m\u00e4 p\u00e4\u00e4tyy j\u00e4tevesiin.\nT\u00e4ll\u00f6in tutkimalla j\u00e4tevesien virus-RNA:n m\u00e4\u00e4r\u00e4\u00e4 voidaan seurata infektioiden \nm\u00e4\u00e4r\u00e4\u00e4 v\u00e4est\u00f6ss\u00e4. T\u00e4ss\u00e4 kandidaatin tutkielmassa tutkitaan j\u00e4tevesien \nsis\u00e4lt\u00e4m\u00e4\u00e4 SARS-CoV-2-viruksen m\u00e4\u00e4r\u00e4\u00e4 Jyv\u00e4skyl\u00e4n j\u00e4tevedess\u00e4 ja lis\u00e4ksi\npositiivisia SARS-CoV-2-nen\u00e4nielun\u00e4ytteit\u00e4. J\u00e4tevesin\u00e4ytteist\u00e4 tutkittiin SARS CoV-2-positiivisuus ja n\u00e4ytteist\u00e4 sekvensoitiin yksi Ion Torrent -menetelm\u00e4ll\u00e4.\nPotilasn\u00e4ytteit\u00e4 oli eri aikapisteist\u00e4 ja niiden perusteella selvitettiin, mit\u00e4 \nvirusvariantteja Jyv\u00e4skyl\u00e4ss\u00e4 on esiintynyt pandemian aikana. Potilasn\u00e4ytteet \nsekvensoitiin Sanger-sekvensoinnilla. J\u00e4tevesin\u00e4ytteiden SARS-CoV-2-\nosoituksen my\u00f6t\u00e4 saatiin selville Cq-arvo, joka voidaan muuntaa viruskopioiden \nm\u00e4\u00e4r\u00e4ksi j\u00e4tevedess\u00e4 muunnoskaavaa hy\u00f6dynt\u00e4en. T\u00e4h\u00e4n tietoon yhdistettiin \nTerveyden ja hyvinvoinnin laitoksen (THL) COVID-19-pandemia dataa ja \nj\u00e4tevesipuhdistamon virtaamatietoja. Lineaarinen sekamalli rakennettiin \nennustamaan viruskopioiden m\u00e4\u00e4r\u00e4\u00e4 j\u00e4tevedess\u00e4 ja t\u00e4m\u00e4n mallin ennustajiksi \nvalikoitiin mitattu fluoresenssi qPCR-osoituksessa, tehohoidossa olleet potilaat \nCOVID-19 kanssa ja takia ja SARS-CoV-2-tapausm\u00e4\u00e4r\u00e4t. Lis\u00e4ksi t\u00e4m\u00e4n\ntutkimuksen tuottamalle viruskopioiden m\u00e4\u00e4r\u00e4lle j\u00e4tevedess\u00e4 tehtiin \nvirtaamakorjaus. T\u00e4t\u00e4 tietoa verrattiin THL:n tuottamaan virtaamakorjatun\nRNA:n m\u00e4\u00e4r\u00e4\u00e4n j\u00e4tevedess\u00e4 n\u00e4ytteenottop\u00e4ivin\u00e4 Wilcoxonin testin avulla, jonka \nmukaan THL:n t\u00e4m\u00e4n tutkimuksen tulosten v\u00e4lill\u00e4 on tilastollisesti merkitt\u00e4v\u00e4 \nero. T\u00e4m\u00e4n tutkimuksen saamat virtaamakorjatun RNA-arvot ovat keskim\u00e4\u00e4r\u00e4n \n10-kertaa suurempia kuin THL:n tulokset. Tutkielman tulosten perusteella \ntulevaisuudessa j\u00e4tevedess\u00e4 olevan virus-RNA:n m\u00e4\u00e4r\u00e4\u00e4 voitaisiin ennustaa \nTHL:n tuottaman datan avulla k\u00e4ytt\u00e4en tietoa tilastoiduista tapauksista. T\u00e4ll\u00f6in \nmalli kertoo, paljon v\u00e4est\u00f6ss\u00e4 on tilastoituja ja tilastoimattomia tapauksia\nperustuen virusm\u00e4\u00e4r\u00e4\u00e4n j\u00e4tevedess\u00e4. Regressiomallien R2-arvot ovat kuitenkin \nalhaisia mallinnettaessa COVID-19-dataa, mik\u00e4 pit\u00e4\u00e4 ottaa huomioon tehdess\u00e4 \ntulosten tulkintoja.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Since the start of the COVID-19 pandemic many methods have been used to \nmonitor the progress of the pandemic and the current variants circulating the \npopulation. Wastewater has proven to be one of the most promising monitoring \nmethods. Studies have shown that people infected with SARS-CoV-2 excrete \nviral RNA into sewage water. In this case, the level of viral RNA in wastewater \ncan be used to monitor the level of infection in the population. This bachelor \nthesis investigates the amount of SARS-CoV-2 virus in wastewater in the \ntreatment plant of Nen\u00e4inniemi, Jyv\u00e4skyl\u00e4 and positive SARS-CoV-2 \nnasopharyngeal samples from patients. Positive sewage samples were sequenced \nunsuccessfully. Patient samples were taken at different time points to determine \nwhich virus variants were present in Jyv\u00e4skyl\u00e4 during the pandemic and the\nsamples were sequenced. The original intention was to compare the results of the \nnasopharyngeal sample sequences with the sequences obtained from wastewater \nsamples. However, this could not be achieved. The detection of SARS-CoV-2 in \nwastewater samples provided a Cq-value that can be converted to the number of \nvirus copies in wastewater using a transformation formula. This data was then\ncombined with COVID-19 data from the National Institute for Health and \nWelfare (THL) and flow rates of the wastewater treatment plant. A linear mixed \nmodel was fitted to predict the number of viral copies in the effluent and the \npredictors of this model were selected based on information criteria. Predictors \nselected were measured fluorescence in qPCR assay, ICU patients with COVID-19 and SARS-CoV-2 case counts. The viral copy number in the wastewater \nproduced by this study was flow corrected and this data was compared with the \nflow corrected RNA in the wastewater on the sampling days produced by THL \nusing the Wilcoxon\u2019s test. The result was that there is a statistically significant \ndifference between the results from THL and the results of this study. When \ncomparing the flow corrected values of this study with THL\u2019s, the values were \naveragely ten times higher in this study. This study found that the amount of \nviral RNA in wastewater could be predicted in the future using data generated \nby THL and by using information from confirmed cases. This will help in \nmonitoring the pandemic. However, R2 values of the regression models are lower\nwhen modeling COVID-19 data, which must be considered when interpreting \nthe results.", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by Paivi Vuorio (paelvuor@jyu.fi) on 2023-02-06T06:39:52Z\nNo. of bitstreams: 0", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2023-02-06T06:39:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0\n Previous issue date: 2022", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "81", "language": "", "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "lineaarinen sekamalli", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "virusvariantti", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "SARS-CoV-2-virus Jyv\u00e4skyl\u00e4ss\u00e4 j\u00e4tevesiseurannan perusteella", "language": "", "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "bachelor thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-202302061634", "language": "", "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Bachelor's thesis", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Kandidaatinty\u00f6", "language": "fi", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Bio- ja ymp\u00e4rist\u00f6tieteiden laitos", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Department of Biological and Environmental Science", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Solu- ja molekyylibiologia", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Cell and molecular biology", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "yvv.contractresearch.funding", "value": "0", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "funding", "schema": "yvv"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "openAccess", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "bachelorThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.oppiainekoodi", "value": "4013", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "virologia", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "j\u00e4tevesi", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "virukset", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "tutkimus", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "j\u00e4teveden k\u00e4sittely", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "pandemiat", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "j\u00e4tevedenpuhdistamot", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "sekvensointi", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "COVID-19", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "tartuntataudit", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_85353
language fin
last_indexed 2025-03-31T20:00:57Z
main_date 2022-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2022
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/8d3ae861-500c-4338-a30c-4d884c267414\/download","text":"URN:NBN:fi:jyu-202302061634.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2022
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Autio, Virpi Parviainen, Siiri Sundström, Max SARS-CoV-2-virus Jyväskylässä jätevesiseurannan perusteella lineaarinen sekamalli virusvariantti Solu- ja molekyylibiologia Cell and molecular biology 4013 virologia jätevesi virukset tutkimus jäteveden käsittely pandemiat jätevedenpuhdistamot Jyväskylä sekvensointi COVID-19 tartuntataudit
title SARS-CoV-2-virus Jyväskylässä jätevesiseurannan perusteella
title_full SARS-CoV-2-virus Jyväskylässä jätevesiseurannan perusteella
title_fullStr SARS-CoV-2-virus Jyväskylässä jätevesiseurannan perusteella SARS-CoV-2-virus Jyväskylässä jätevesiseurannan perusteella
title_full_unstemmed SARS-CoV-2-virus Jyväskylässä jätevesiseurannan perusteella SARS-CoV-2-virus Jyväskylässä jätevesiseurannan perusteella
title_short SARS-CoV-2-virus Jyväskylässä jätevesiseurannan perusteella
title_sort sars cov 2 virus jyväskylässä jätevesiseurannan perusteella
title_txtP SARS-CoV-2-virus Jyväskylässä jätevesiseurannan perusteella
topic lineaarinen sekamalli virusvariantti Solu- ja molekyylibiologia Cell and molecular biology 4013 virologia jätevesi virukset tutkimus jäteveden käsittely pandemiat jätevedenpuhdistamot Jyväskylä sekvensointi COVID-19 tartuntataudit
topic_facet 4013 COVID-19 Cell and molecular biology Jyväskylä Solu- ja molekyylibiologia jäteveden käsittely jätevedenpuhdistamot jätevesi lineaarinen sekamalli pandemiat sekvensointi tartuntataudit tutkimus virologia virukset virusvariantti
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/85353 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-202302061634
work_keys_str_mv AT autiovirpi sarscov2virusjyväskylässäjätevesiseurannanperusteella