Tracer la COVID-19 dans les eaux usées

La maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), causée par le syndrome respiratoire aigu sévère du coronavirus 2 (SRAS-CoV-2), est actuellement la plus importante maladie virale d’origine zoonotique ayant déjà affecté plus de 141 millions de personnes en causant plus de 3 millions de décès à travers le monde, en date du 19 avril 2021.

La réaction en chaîne de polymérase par transcription inverse en temps réel (RT-PCR) est l’une des méthodes de laboratoire les plus largement utilisées pour la détection de la COVID-19 en raison de sa forte sensibilité à amplifier les molécules d’ARN. Par conséquent, la plupart des pays dépendent des tests RT-PCR sur la population pour suivre et surveiller la prévalence réelle du SRAS-CoV-2. Toutefois, il ne s’agit pas d’une approche de surveillance pratique sur le long terme. Des microbiologistes en environnement ont pu étudier la présence de pathogènes viraux d’origine alimentaire, hydrique, fécale-orale ou entérique comme le poliovirus, l’hépatite A et les norovirus dans les eaux usées. Ils ont alors utilisé la présence de ces virus dans les eaux usées comme outil de surveillance de la santé publique. C’est pourquoi cet outil est utilisé actuellement pour suivre le SRAS-CoV-2.

Des études récentes ont révélé que l’ARN du coronavirus pouvait être détecté dans les matières fécales, ce qui indique que la COVID-19 peut potentiellement être transmise par la voie fécale-orale. Ainsi, à Valence, en Espagne, une équipe de scientifiques et d’ingénieurs travaillent actuellement sur le réseau d’égouts pour tenter de déterminer les prochaines éclosions possibles de COVID-19.

Au Japon, Haramoto et ses collègues ont effectué la première surveillance environnementale de la COVID-19. Ils ont détecté l’ARN du SRAS-CoV-2 (2,4 103 copies/L) dans les eaux usées traitées secondaires. Ils ont alors remarqué que l’ARN du SRAS-CoV-2 a été détecté dans les eaux usées lorsqu’il y a eu un nombre élevé de cas de COVID-19, ce qui signifie que la surveillance des eaux usées peut être considérée comme un substitut idéal pour le traçage des cas communautaires.

En Espagne, Randazzo et ses collègues ont détecté l’ARN du SRAS-CoV-2 dans des échantillons prélevés lorsque les cas communiqués dans cette région n’étaient que naissants. Ils ont également signalé que la quantité d’ARN du SRAS CoV-2 dans les eaux usées avait considérablement augmenté et ont anticipé l’augmentation subséquente du nombre de cas déclarés. Ils en ont ainsi déduit que le SRAS-CoV-2 était présent dans la collectivité plus tôt que ce que l’on pensait, ce qui laisse entendre que l’analyse des eaux usées est une méthode efficace pour la surveillance épidémiologique de la COVID-19.

Medema et ses collègues ont signalé la première détection du SRAS-CoV-2 dans les eaux usées aux Pays-Bas. Ils ont constaté une corrélation positive entre la prévalence de la COVID-19 dans la collectivité et la détection du SRAS-CoV-2 dans les eaux usées. En France, Wurtzer et ses collègues ont signalé que l’augmentation des unités génomiques du coronavirus dans les eaux usées brutes suivait parfaitement l’augmentation des cas humains de COVID-19 observés dans des zones spécifiques.

La détection du SRAS-CoV-2 dans les eaux usées comprend trois étapes principales : Le prélèvement des échantillons d’eaux usées et la mesure de la concentration virale, l’extraction de l’ARN et la RT-PCR. La plupart des études précédentes utilisaient environ 200 mL d’eaux usées. Différentes méthodes sont utilisées pour mesurer la concentration virale, comme la floculation induite par l’aluminium, des filtres spécifiques ou la méthode à vortex membranaire électronégatif (EMV). Après le prélèvement, des kits d’extraction d’ARN ou des extracteurs automatiques d’ARN sont utilisés pour l’extraction de l’ARN viral. Enfin, la présence du SRAS-CoV-2 est déterminée à l’aide de diverses trousses de RT-PCR.

Pour conclure, la surveillance des eaux usées dans le cadre de la COVID-19 pourrait aider à bien cibler les mesures de santé publique nécessaires dans les secteurs densément peuplés qui manquent de ressources et d’installations. Cela pourrait également donner une indication de la présence élevée ou non de cas de COVID-19. Ainsi, le suivi de la COVID-19 dans les eaux usées est un outil efficace de traçage de la COVID-19, au lieu de faire des tests RT-PCR sur l’ensemble de la population. La surveillance des eaux usées dans le cadre de la COVID-19 peut donc servir d’alerte précoce afin que des mesures adéquates soit prises à temps.

 

 

Références

https://covid19.who.int/

Asghar, H., Diop, O.M., Weldegebriel, G., Malik, F., Shetty, S., El Bassioni, L., Akande, A.O., Al Maamoun, E., Zaidi, S., Adeniji, A.J. and Burns, C.C., 2014. Environmental surveillance for polioviruses in the Global Polio Eradication Initiative. The Journal of infectious diseases210(suppl_1), pp.S294-S303

La Rosa, G., Iaconelli, M., Mancini, P., Ferraro, G.B., Veneri, C., Bonadonna, L., Lucentini, L. and Suffredini, E., 2020. First detection of SARS-CoV-2 in untreated wastewaters in Italy. Science of The Total Environment, p.139652.

https://www.bbc.com/news/av/world-europe-53587722

Haramoto, E., Malla, B., Thakali, O. and Kitajima, M., 2020. First environmental surveillance for the presence of SARS-CoV-2 RNA in wastewater and river water in Japan. medRxiv.

Medema, G., Heijnen, L., Elsinga, G., Italiaander, R. and Brouwer, A., 2020. Presence of SARS-Coronavirus-2 RNA in sewage and correlation with reported COVID-19 prevalence in the early stage of the epidemic in the Netherlands. Environmental Science & Technology Letters7(7), pp.511-516.

Randazzo, W., Cuevas-Ferrando, E., Sanjuan, R., Domingo-Calap, P. and Sanchez, G., 2020. Metropolitan Wastewater Analysis for COVID-19 Epidemiological Surveillance. Available at SSRN 3586696.

Wurtzer S, Marechal V, Mouchel JM, Maday Y, Teyssou R, Richard E, Almayrac JL, Moulin L. Evaluation of lockdown impact on SARS-CoV-2 dynamics through viral genome quantification in Paris wastewaters. MedRxiv. 2020 Jan 1