Depuis les derniers jours de décembre 2019, lorsque la survenue de plusieurs cas de pneumonie inconnue a été signalée à Wuhan, en Chine, jusqu'à nos jours où plus de 11,5 millions de cas et bien plus de 500000 décès sont dus à l'infection par l'agent causal, le SRAS- CoV-2, il a été un sujet de préoccupation de trouver des moyens efficaces de surveillance et de gestion de cette maladie, maintenant appelée COVID-19.
Novel Coronavirus SARS-CoV-2 Micrographie électronique à balayage colorisée d'une cellule apoptotique (bronzage) fortement infectée par des particules de virus SARS-CoV-2 (orange), isolée d'un échantillon de patient. Image capturée au NIAID Integrated Research Facility (IRF) à Fort Detrick, Maryland. Crédits: NIAID
Sommaire
Les eaux usées peuvent prédire une éclosion
Un rapport préliminaire du Chili décrit la détection du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) dans les eaux usées comme une méthode sensible pour évaluer la circulation des virus au sein d'une communauté.
L'étude, publiée sur le serveur de préimpression medRxiv * en juillet 2020, montre que cela pourrait devenir un outil de surveillance important pour avertir d'une épidémie imminente ou d'une augmentation des cas.
Le premier cas au Chili a été détecté le 3 mars 2020. Depuis lors, le nombre de cas a augmenté, avec près de 300 000 cas au 7 juillet 2020. Cela représente un taux de plus de 1 500 pour 100 000 habitants.
Le pic semble être dans la zone métropolitaine de Santiago, où il y a plus de 220 000 cas et le taux d'incidence cumulé de plus de 2 700 pour 100 000 habitants. Pour mesurer l'intensité de la circulation virale, les chercheurs ont utilisé une méthode établie de surveillance épidémiologique – la détection du virus dans les eaux usées.
Excrétion fécale de SARS-CoV-2
Cette méthode a été utilisée pour évaluer la circulation de divers agents viraux, y compris l'hépatite A, l'hépatite E, les souches sauvages et dérivées de vaccins, le norovirus et le polyomavirus humain 2. Les individus infectés répandent des virus dans leurs selles, secondaire à une infection de l'épithélium intestinal avec le virus.
L'excrétion fécale est souvent lourde et généralement prolongée. La charge virale peut aller jusqu'à plus de 1 x 106 des copies de l'ARN viral. Cependant, de nombreux individus infectés sont asymptomatiques, et donc jamais diagnostiqués ou détectés, même s'ils peuvent éliminer le virus par leurs sécrétions respiratoires et gastro-intestinales et leur excrétion.
En substance, le niveau de virus en circulation n'est connu que par l'apparition de symptômes modérés à sévères pouvant nécessiter une hospitalisation ou à moins qu'un dépistage de masse ne soit effectué afin de permettre une détection précoce de l'infection. C'est dans ce contexte que s'inscrit la présente étude sur la détection des charges virales dans les eaux usées. Le rôle potentiel que pourrait jouer cet outil dans la surveillance de la pandémie est confirmé par certaines études antérieures.
L'étude: détection du virus dans les eaux usées
L'étude actuelle a utilisé des échantillons composites d'eaux usées brutes collectés sur 24 heures dans deux usines de traitement des eaux usées (STEP). Ces usines collectent et traitent environ 85% des eaux usées de la ville de Santiago, un lieu qui abrite environ 8 millions d'habitants. Ces deux usines ont été échantillonnées mensuellement de mars à juin 2020, en utilisant l'entrée et la sortie de chacune.
Les échantillons ont été collectés dans des flacons stériles en polypropylène, et on a pris soin de les examiner le même jour de collecte. Les enquêteurs ont constaté que le virus était absent dans tous les échantillons prélevés en mars et avril, probablement parce que le nombre de cas était faible. En dessous du niveau critique, le virus est indétectable.
L'augmentation de la charge virale correspond à l'augmentation des cas
Les échantillons de mai et juin étaient positifs pour le virus, le nombre de copies se situant dans des plages comparables à celles rapportées dans des études antérieures. Les valeurs de seuil de cycle moyen étaient d'environ 28 à environ 38. Le nombre de copies du génome a augmenté régulièrement de mai à juin, dans les deux stations d'épuration. Cette tendance correspond à l'augmentation du nombre de cas confirmés à Santiago.
Tous les échantillons ont également été examinés pour le polyomavirus humain 2 et étaient positifs pour lui. La gamme de copies génomiques / ml récupérées pour ce virus était similaire aux descriptions précédentes. Cela confirme l'exactitude de la procédure suivie.
Conclusion et application
Les chercheurs concluent: «Dans les deux stations d'épuration, le nombre de copies du génome du SRAS-CoV-2 a progressivement augmenté de mai à juin, ce qui était en corrélation avec l'augmentation du nombre estimé de suppresseurs de virus dans la communauté.
La propagation du virus par les matières fécales, ou le risque de contracter une infection par l'exposition aux eaux usées, est une possibilité théorique. Cependant, il n'est pas déterminé si le virus reste stable dans l'environnement pendant longtemps.
«Nos résultats ont démontré que la recherche du SRAS-CoV-2 dans les eaux usées peut être utilisée comme un marqueur prédictif de la circulation du virus dans la population, y compris les excréteurs symptomatiques et asymptomatiques, et peut donc être utilisée comme un système d'alerte précoce comme démontré il y a quelques années pour la détection et le contrôle du poliovirus dans le monde », concluent les chercheurs.
*Avis important
medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique / les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.