早期检测传染病威胁并迅速响应可以显著改变传染病爆发的进程。废水监测等技术正在改变公共卫生官员识别新兴病原体、监测社区传播并将资源引导到最需要的地方的方式。斯克里普斯研究所一直处于这一努力的前沿，开发了计算和实验室工具，帮助使废水疾病追踪成为全球健康的现实。
现在，随着盖茨基金会提供的两项总计200万美元的新资助，斯克里普斯研究所的科学家将进一步扩展这些能力——开发更全面的废水监测技术，同时构建人工智能系统来整合多样化数据并改善疫情预测。这两项资助都是Modjadji倡议的一部分，该倡议旨在为中低收入国家(LMICs)建立经济实惠、可扩展的病原体监测系统。
"我们非常感谢盖茨基金会，因为这些资助不仅让我们能够扩展我们一直在开发的废水监测工具，还能利用人工智能更广泛地改善全球健康决策。通过与世界各地的合作伙伴紧密合作，我们正在创建可以帮助更早发现疫情并支持更快、更有针对性响应的系统，"斯克里普斯研究所高级项目科学家、两个项目的负责人乔什·利维(Josh Levy)表示。
其中一项资助续签了2023年盖茨基金会的资助，由斯克里普斯研究所教授克里斯蒂安·安德森(Kristian Andersen)和利维领导，与南非国家传染病研究所(NICD)和英国伯明翰大学合作。
研究人员将扩展用于废水监测的计算和实验室方法，使监测更广泛的病原体成为可能，同时减少目前限制世界许多地区(特别是资源有限地区)传染病追踪的差距。团队还将把这些工具适应于传统污水系统以外的废水来源，包括监测可能受人类废水影响的溪流、运河和其他地表水。
该项目的核心是Freyja，这是一个由安德森实验室开发的开源废水分析平台，在新冠疫情期间成为广泛采用的工具。凭借续签的资助，利维及其同事将扩展Freyja以检测额外的传染病威胁，同时优化实验室协议和生物信息学工具，以便在中低收入国家使用。
"我们的目标是让实验室协议、计算工具和产生的数据保持公开可用，以便世界各地的研究人员和公共卫生机构可以使用，"利维表示。
第二项资助由利维和研究所研究员卡西克·甘加瓦拉普(Karthik Gangavarapu)领导，从疾病检测转向疫情预测。研究人员将开发人工智能和机器学习方法，将多种数据类型(检测和测序)以及不同模式(废水和临床)整合成疾病传播的统一图景。通过结合这些互补的数据源，模型将有助于填补监测漏洞，并指导公共卫生官员采取最有效的干预措施。
该项目将首先关注南非和赞比亚，斯克里普斯研究所将与赞比亚国家公共卫生研究所(ZNPHI)以及其他Modjadji倡议的合作伙伴合作。
除了加强未来大流行的准备工作外，这项工作还将扩展对麻疹和结核病等疾病的监测。特别是在赞比亚，综合平台将帮助识别霍乱传播热点，以更好地针对清洁水干预措施和疫苗接种活动，同时改善对猴痘社区传播风险的理解。
"将这些不同来源的信息整合在一起对于应对新出现的威胁以及为尚未见过的威胁做准备至关重要，"利维表示。"每个社区都有不同的风险和不同的健康需求。通过整合这些多样化的数据流，我们可以构建稳健且可扩展的公共卫生监测系统，为决策者提供更准确、更具操作性的数据。"
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