Die Stadt Cary in North Carolina ist eine bezaubernde Stadt mit 130.000 Einwohnern im staatlichen Forschungsdreieck. Mit seinen von Bäumen gesäumten Straßen und Parks, Beschäftigungsmöglichkeiten, hochrangigen Schulen - ganz zu schweigen von dem relativ hohen Bildungsniveau der Einwohner und der niedrigen Kriminalitätsrate - ist es nicht verwunderlich, dass es auf den Listen der besten Städte, in denen man leben kann, ganz oben steht US seit Jahren. (Nach Angaben des Money Magazine war es 2004 sogar die Stadt Nummer eins in Amerika.)
Cary ist also der letzte Ort, an dem die Opioid-Krise Einzug halten dürfte.
Letztes Jahr haben 60 Einwohner von Cary überdosiert - ein Anstieg von 70 Prozent gegenüber dem Vorjahr - und elf Menschen sind gestorben. Die Stadt entschied, dass es Zeit war, Maßnahmen zu ergreifen.
"Wie Bürgermeister [Harold] Weinbrecht sagt, obwohl wir nicht unbedingt in einer Krise sind, ist welche Stadt besser positioniert, um etwas proaktives dagegen zu unternehmen als Cary?" sagt der stellvertretende Stadtmanager Mike Bajorek.
Dieses "Etwas" ist ein Projekt, das den Verbrauch von Opioiden nach Stadtvierteln überwacht und verfolgt, indem es das Abwasser der Stadt analysiert.
Cary wurde durch ein Stipendium der Bloomberg Philanthropies Mayors Challenge finanziert und hat in Zusammenarbeit mit dem Start-up Biobot Analytics ein Pilotprojekt durchgeführt, bei dem tragbare Probenahmestationen Abwasser aus Rohren aufsaugen. Im Labor scannen Analytiker es nach 16 verschiedenen Opioidmetaboliten - Substanzen, die vom Körper produziert werden, sobald eine Person ein Opioid einnimmt oder injiziert, von gesetzlich vorgeschriebenen Medikamenten bis hin zu Heroin. Die Stadt hofft, dass die Daten helfen werden, den Ort des Opioidmissbrauchs zu bestimmen, damit Bildung und Ressourcen besser eingesetzt werden können.
Jede Probenahmestation wird durch ein Mannloch in ein Rohr gesenkt und scannt das Abwasser von 4.000 bis 15.000 Menschen. Die daraus resultierenden Daten werden der Stadt helfen, sich einen Überblick über Opioidmissbrauch auf Nachbarschaftsebene zu verschaffen. In Kombination mit anderen demografischen Daten oder Daten aus dem staatlichen Meldesystem für kontrollierte Substanzen, das nachverfolgt, wann und wo Rezepte abgegeben werden, könnte die Stadt weitere Einblicke in den Drogenmissbrauch erhalten.
Mariana Matus, Mitbegründerin des in Cambridge, Massachusetts, ansässigen Biobot mit der Architektin Newsha Ghaeli, sagt, dass der Vorteil des Systems ihres Unternehmens darin besteht, dass jeder Probenehmer tragbar ist - so groß wie eine kleine Tragetasche und leicht von einer Person zu tragen - und kostet weniger als Mitbewerber, die jeweils bis zu 10.000 US-Dollar kosten. (Biobot berechnet ein Abonnementmodell mit Gebühren, die sich nach der Größe und Dichte der Stadt und der Art des Abwassernetzes richten, obwohl Ghaeli und Matus die Angabe von Einzelheiten ablehnen.) Die geringeren Kosten ermöglichen den Einsatz der "Biobots" überall eine Stadt, anstatt an einem oder zwei Orten gleichzeitig. Carys Pilotprojekt, das vollständig aus dem Bloomberg-Stipendium finanziert wird, umfasst Stichproben an zehn Standorten, obwohl Bajorek hofft, das Programm eines Tages "hundertfach" ausweiten zu können.
"Wir sammeln Abwasser in der Stadt - nicht nur in der Kläranlage, sondern auch in Stadtgebieten", sagt Matus.
Die Abwasserepidemiologie ist kein völlig neues Gebiet. Wie Matus andeutet, untersuchen andere Abwässer seit mindestens einem Jahrzehnt, hauptsächlich in Europa, nach Hinweisen auf Fragen der öffentlichen Gesundheit.
Rolf Halden, Direktor des Center for Environmental Health Engineering am Biodesign Institute der Arizona State University, sagt, dass die USA "mit Europa auf dem Drogenmarkt aufholen". Sein eigenes Labor untersucht Chemikalien wie Antibiotika im Abwasser und arbeitet mit der Stadt Tempe zusammen, um dort nach Chemikalien - einschließlich Opioiden - zu suchen.
Laut Halden ist die Probenahme von Abwasser an der Mündung der Kläranlage "die bequemste" Möglichkeit, dies zu tun. "Du gehst einfach zum Personal und sagst 'Gib mir ein bisschen.'" Aber die Zeit ist nicht gut für die Verbindungen, die Abwasserepidemiologen probieren möchten. "Die Chemikalien sind schon lange in der Abwasserleitung unterwegs. Manchmal dauert es acht Stunden [von der Toilette zur Kläranlage]. In acht Stunden kann vieles passieren ... In Bezug auf die Datenqualität ist dies häufig der Fall überlegener, um die Rohrleitung [zu] Pumpstationen hochzuschieben ... oder Kanaldeckel ", sagt er.
Matus sagt, dass die Metaboliten, die Biobot misst, in wenigen Stunden abgebaut werden. Dies ist ein weiterer Vorteil seiner Probenehmer: Je näher sie an der Quelle liegen, desto bessere Daten können sie erhalten.
Bajorek und Jason Wittes, Apothekendirektor von Wake County, betonen, dass sich der Biobot-Pilot derzeit im Proof-of-Concept-Stadium befindet, was bedeutet, dass die Mitarbeiter von Biobot und der Stadt lernen, die aus dem Abwasser gesammelten Daten am besten zu analysieren, zu validieren und darzustellen. Erst später werden die Beschäftigten des öffentlichen Gesundheitswesens die Informationen tatsächlich nutzen, um Entscheidungen zu treffen.
"Wenn wir feststellen, dass in den Strafverfolgungsbehörden und in den sozialen Medien verschiedene Arten von Medikamenten verwendet oder missbraucht werden, können sie dies testen, und es ist ziemlich bemerkenswert, nahezu in Echtzeit Daten darüber zu haben", sagt Wittes. "Normalerweise sehen Sie einen Bericht und [die darin enthaltenen Daten] sind bereits ein Jahr alt." Er erwähnt zum Beispiel, dass einige Drogenkonsumenten in letzter Zeit begonnen haben, Opioide mit Neurontin zu kombinieren, einem Medikament zur Behandlung von Nervenschmerzen, das den hohen Opioidgehalt steigert. "Um dies testen zu können, erfahren wir in Echtzeit, wo es eingesetzt wird. Das hilft uns, weil wir Ressourcen und Einsatzprogramme auf Bereiche umstellen können, auf die wir uns in der Vergangenheit möglicherweise nicht konzentriert haben." Die Daten könnten dem Landkreis bei der Entscheidung helfen, wo Narcan eingesetzt werden soll, ein Medikament, das bei der Umkehrung einer Opioidüberdosis hilft, oder auf das sich die Gesundheitsberater und Fachleute in der Nachbarschaft konzentrieren sollten.
Noch besser, sagt Wittes, ist das Potenzial, das sich entfaltet, wenn Biobot oder ein Wettbewerber in mehreren Städten zu arbeiten beginnt - und Biobot kündigt in diesem Jahr eine zweite Partnerstadt an, die aus einer großen Liste von Städten ausgewählt wird, die Interesse bekundet haben arbeite mit uns ", sagt Matus. Wittes glaubt, dass Biobot in der Lage sein könnte, "uns mit einer anderen Gesundheitsabteilung in Kontakt zu bringen, die eine ähnliche Patientenpopulation mit ähnlichen Medikamenten hat ... [können wir teilen] Taktiken zur Bekämpfung des Problems in nahezu Echtzeit." Anstatt zu warten, bis sich ein Gesundheitsamt auf einer Konferenz präsentiert, könnten beispielsweise zwei Städte mit ähnlichen demografischen Merkmalen sofort miteinander in Kontakt treten und Ideen austauschen.
Natürlich muss sich Biobot noch beweisen. Das Start-up, das aus einem Projekt hervorgegangen ist, an dem Matus am MIT beteiligt war, hat seine Technologie in Cambridge getestet, und Matus ist der Meinung, dass sie ihre Technik verbessert haben. "Wir machen viel bessere [Analysen] als bisher", sagt sie.
Halden ist nicht ganz überzeugt. "Ich begrüße ihre Fähigkeit, Unterstützung und Begeisterung für die Durchführung dieser Messungen zu sammeln und die Gemeinden davon zu überzeugen, mit ihnen zusammenzuarbeiten", sagt er. "Aber das ist nicht einfach. Es ist relativ einfach, Abwasser zu finden - es ist nicht so einfach, eine Genehmigung für die Analyse zu erhalten, und es ist wirklich schwierig, Abwasser zuverlässig auf Indikatoren für die öffentliche Gesundheit zu analysieren und dann alle Faktoren zu berücksichtigen, die gefährden können die Qualität der Daten. " Zu diesen Faktoren gehören die Bevölkerungsdichte (die Anzahl der Personen, die sich in diesem bestimmten Rohr ausscheiden), das Volumen des anderen Abwassers (z. B. von Wäsche oder Duschen), das durch dieses Rohr fließt, sowie die Verschlechterung der interessierenden Chemikalie vor der Messung, und so weiter. "Die Messung von Opioiden im Abwasser ist außerordentlich schwierig. Man kann nicht einfach ein Instrument kaufen und es auf einen Schreibtisch legen."
Biobot seinerseits sagt, dass sein Team zusammen über jahrzehntelange Erfahrung verfügt. "Wir sind nicht neu auf dem Gebiet", sagt Matus, die am MIT in Computational Biology promovierte.
Es gibt einen weiteren Grund, warum Wittes und andere hoffen, dass die Überwachung von Abwasserdrogen stark zunimmt, und das ist das Potenzial, das Stigma des Drogenmissbrauchs zu beseitigen.
Halden sagt, dass er in der Vergangenheit auf dieses Problem gestoßen ist. Wenn eine Stadt öffentliche Gelder für die Überwachung von Drogen ausgibt, werden diese Informationen zu öffentlichen Informationen (oder können über öffentliche Aufzeichnungen angefordert werden). Das kann ein heikles ethisches Problem sein, wenn nur eine Stadt nach einer bestimmten Droge sucht.
"Wenn Sie nur eine Einheit haben, wird jeder auf sie aufmerksam und Sie werden das Kapital von allem", sagt er. Wenn nur eine US-Stadt den Verkehrstod verfolgte, "würde niemand diese Stadt besuchen - aber wenn Sie Daten [aus mehreren Städten] haben, wissen Sie, dass ein Risiko besteht, und Sie gehen damit um." Halden hat dieses Problem bisher umgangen, indem Daten aus Städten in einer bestimmten Region zusammengefasst wurden, die keine stadtspezifischen Informationen enthalten, die Region jedoch bei der Koordinierung der Antworten unterstützt. Dies unterscheidet sich natürlich stark vom Biobot-Ansatz, der darauf abzielt, sehr gezielte Daten an bestimmten Standorten zu veröffentlichen.
Wittes glaubt, dass das Pilotprojekt nicht zu Stigmatisierung führen wird, solange das Gesundheitsamt von Cary und Wake County die Daten sorgfältig austauscht. "Die Daten helfen uns, Stigmatisierung zu reduzieren", sagt Wittes. "[Opioidmissbrauch] ist eine beängstigende und tabuisierte Sache ... aber es passiert überall."
Bajorek fügt hinzu, dass die Stadt bereits durch das Projekt "die Gelegenheit erhalten hat, mit den Menschen darüber zu sprechen, wie sie ihre Familien schützen können". Es hat ein Gespräch begonnen.
Wittes sagt: "Das ist wirklich nur der erste Tag."
