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Réponses à 4 questions sur la surveillance des eaux usées pour le coronavirus


La surveillance des eaux usées pourrait éclairer toutes sortes d’interventions de santé publique et de programmes de surveillance des maladies

Des chercheurs du monde entier testent les eaux usées pour le virus SRAS-CoV-2, dans l’espoir que ce qui se passe dans les égouts puisse servir de système d’alerte précoce pour les infections au COVID-19 dans les communautés.

L’ingénieur en environnement Kyle Bibby coordonne un réseau de recherche à l’échelle des États-Unis parrainé par la National Science Foundation qui vise à aider les scientifiques à mettre en commun leurs travaux dans ce domaine. Il explique ici le lien entre les eaux usées et le virus et comment les chercheurs espèrent éventuellement traduire les mesures brutes en informations utiles sur la santé publique.

Comment surveillez-vous les eaux usées pour les germes?

Cette idée a suscité beaucoup d’attention récemment, mais ce n’est pas nouveau. Les scientifiques recherchent dans les eaux usées des agents pathogènes depuis au moins les années 1940, notamment le poliovirus.

Le concept global est assez simple. Les personnes infectées excrètent le pathogène, qui est jeté dans les toilettes ou lavé dans les égouts. L’agent pathogène – ou des fragments de ses gènes – se déplace ensuite à travers le réseau d’égouts d’une communauté vers une station d’épuration, où un échantillonnage minutieux peut détecter sa présence.

Environ les deux tiers des personnes infectées par le SRAS-CoV-2 excrètent le coronavirus dans leurs selles. Une installation de traitement peut surveiller les eaux usées pour l’ARN du virus à l’aide d’outils moléculaires.

Il n’existe pas encore de norme réelle, mais la plupart des approches impliquent la concentration de l’échantillon d’eaux usées dans une certaine mesure pour augmenter la probabilité que vous puissiez détecter tout ARN. Nous ne recherchons pas un génome entier et intact, mais une petite séquence d’un seul gène du SRAS-CoV-2.

Les fragments d’ARN que nous mesurons sont trop petits pour être physiquement capturés directement. Nous utilisons donc d’autres astuces pour les accrocher, généralement par ce que nous appelons une interaction électrostatique – faire adhérer l’ARN à quelque chose comme un filtre ou utiliser d’autres produits chimiques pour le faire s’agglomérer.

Ensuite, nous quantifions la quantité d’ARN viral dans l’échantillon.

Il est important de reconnaître que nous ne pouvons pas extrapoler directement de ce qui est mesuré dans les eaux usées au nombre de personnes dans la communauté atteintes du coronavirus – du moins pas encore.

Immense réservoir d'eaux usées dans une station d'épuration
Des millions d’eaux usées des ménages peuvent s’écouler vers une station d’épuration. Nicholas Kamm / AFP via Getty Images
Que vous dit la présence du coronavirus?

Nous pouvons avoir trois objectifs liés lorsque nous recherchons de l’ARN viral dans les eaux usées. Le premier est la surveillance directe. Le virus est essentiellement là, oui ou non. C’est probablement ce qui est le plus prometteur dans les petites communautés confinées, les écoles, les dortoirs, les prisons, les établissements de soins de longue durée, etc.

Cela nécessiterait un échantillonnage directement à l’égout de l’installation. Par exemple, l’Université de l’Arizona a détecté la présence d’étudiants infectés asymptomatiques en testant les eaux usées des logements sur le campus.

La prochaine application potentielle pourrait être la surveillance des tendances. La concentration apparente du virus augmente-t-elle? Cela peut indiquer que les infections au sein de la communauté augmentent également.

Et la troisième application – dont nous sommes probablement la plus éloignée – consiste à appliquer directement nos mesures pour estimer le nombre d’individus infectés dans la communauté.

Il y a beaucoup d’incertitude associée à la quantité de ce virus qu’une personne infectée excrète et pendant combien de temps elle l’excrète – les rapports semblent suggérer que cela varie beaucoup. Vous pourriez avoir une personne malade du COVID-19 excrétant 100 copies du génome du coronavirus par gramme de matières fécales. Un autre individu pourrait excréter 100 millions de copies par gramme de matières fécales, une grande différence.

La vision globale est que la surveillance des eaux usées pourrait éclairer toutes sortes d’interventions de santé publique et de programmes de surveillance des maladies. Cela pourrait compléter la surveillance clinique, qui est souvent en retard sur le niveau réel de la maladie dans la communauté.

Les eaux usées elles-mêmes représentent-elles un risque de contamination?

La surveillance des eaux usées a généralement été utilisée pour détecter un agent pathogène qui se propage par voie fécale-orale – et non par voie respiratoire apparemment responsable des infections par le SRAS-CoV-2. Il y a un débat sur la question de savoir si le coronavirus peut ou non se propager via l’eau. Je dirais que c’est plausible, même si ce n’est certainement pas une voie de transmission dominante et que cela n’a pas encore été démontré.

Bien que certains rapports indiquent que des virus infectieux sont excrétés dans les selles, la grande majorité semble être inactivée une fois qu’elle quitte le corps d’un patient. Je ne crois donc vraiment pas que le coronavirus dans les eaux usées devrait être une préoccupation importante pour le grand public.

C’est peut-être une plus grande préoccupation pour un travailleur des eaux usées. Mais le consensus est que l’équipement de protection individuelle standard pour traiter les eaux usées est adéquat pour contrôler le coronavirus. N’oubliez pas qu’en dehors de la pandémie, les eaux usées peuvent contenir à tout moment d’autres agents pathogènes infectieux.

l'eau s'écoule dans une rivière à partir d'un tuyau relié à une station d'épuration
Les chercheurs pensent que les eaux usées traitées ne sont pas une menace de coronavirus. Jerry Holt / Star Tribune via Getty Images

Mais imaginez nager sur une plage en aval d’une station d’épuration. Vous n’avez pas vraiment besoin de vous soucier des fragments de génome viral brisé laissés dans l’eau. Le problème concerne les virus infectieux et nous n’avons tout simplement pas vu de virus infectieux atteindre une station d’épuration des eaux usées, encore moins par le biais du processus de traitement et de désinfection des eaux usées.

Quels sont les défis à relever?

C’est une idée fausse de penser que cette technique est prête à être immédiatement commercialisée. Il y a encore beaucoup de science incertaine sur la façon de bien le faire.

le travailleur médical pointe l'écouvillon vers la narine du patient
Le dépistage des eaux usées a un objectif différent de celui de tester des individus pour le SRAS-CoV-2. Spencer Platt / Getty Images Amérique du Nord via Getty Images

Il n’est pas tout à fait juste de penser que cela revient à tester chaque personne de la communauté pour le COVID-19. Il existe une variété de problèmes avec les limites de détection, l’obtention d’échantillons composites qui captent les eaux usées tout au long de la journée et, bien sûr, le fait que de nombreuses personnes malades peuvent ne pas excréter d’ARN viral que nous pouvons détecter. Un résultat négatif sur les eaux usées ne signifie en fait pas que zéro personne dans la région est atteinte du coronavirus. La surveillance des eaux usées est donc subtilement différente d’un outil de diagnostic clinique.

Je m’inquiète du fait que le département de la santé d’une ville obtienne des données sur les eaux usées d’un laboratoire contractuel et que tout à coup, soit je pense que tout est sûr et que les cas de coronavirus sont faibles dans leur région, soit que les cas sont surextrapolés. Ce n’est pas comme si nous n’avions pas pu accéder assez rapidement à la possibilité d’utiliser cet outil de cette manière. Nous n’en sommes tout simplement pas encore là aujourd’hui.

Mes collègues et moi essayons de contribuer à établir un cadre pour traduire ces informations dans un format utilisable pour les collectivités, afin que les municipalités puissent utiliser la surveillance des eaux usées pour aider à prendre des décisions difficiles qui affectent la vie des gens et l’économie. Nous avons également des projets sur la persistance de ce virus infectieux dans les eaux usées.La conversation

Kyle Bibby, professeur agrégé de génie de l’environnement, Université de Notre Dame

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lisez l’article original.






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