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Traquer le SARS-CoV-2 dans les stations d'épuration (illustration).
Des particules virales provenant du SARS-CoV-2 ont déjà été mises en évidence dans les selles de certains patients et dans les eaux usées. Le risque de contamination provenant des boues de station d'épuration pouvait donc inquiéter dans la mesure où la majorité d'entre elles servent à l'épandage des sols. Et ce d'autant plus qu'il a été montré que d'autres coronavirus pouvaient rester infectieux dans les eaux usées pendant plusieurs jours. Néanmoins, selon l'Anses (Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail) dans un communiqué du 2 avril 2020, l'hygiénisation préalable (compostage, séchage, digestion anaérobie thermophile et chaulage) rend le risque de contamination faible, voir négligeable. L'Agence recommande néanmoins "un renforcement des contrôles pour vérifier la bonne mise en œuvre des procédés de traitement ".
Mais les eaux usées pourraient aussi contribuer grandement au suivi de l'épidémie COVID-19. Alors que les moyens habituels de surveillance sont centrés sur l'individu, la présence du SARS-CoV-2 dans les eaux recueillies dans les stations d'épuration "fournit en effet un signal global et complémentaire pour toute la population drainée par le même réseau ", selon la Société française de microbiologie. Cette utilisation épidémiologique des eaux usées a d'ailleurs déjà concerné d'autres virus.
Une détection très précoce de l'épidémie
De ces constatations, est né le réseau pilote dénommé OBEPINE (OBservatoire EPIdémiologique daNs les Eaux usées) réunissant un panel d'experts en virologie médicale, microbiologie environnementale, hydrologie, modélisation et mathématiques statistiques. Les données préliminaires ont montré que le génome du SARS-CoV-2 peut être quantifié dans les eaux provenant des stations d'épuration d'Île-de-France. De plus, le suivi permet une détection précoce de l'épidémie, bien avant l'émergence des premiers cas de COVID-19. Pour exemple, des eaux usées se sont révélées positives au SARS-COV-2 dès le 5 mars 2020 alors que, à cette époque, moins de 100 cas avaient été rapportés en Île-de-France. A contrario, les charges virales détectées dans les eaux usées se sont fortement abaissées à partir du 10 avril, attestant de la diminution de la circulation du virus.
La face immergée de l'iceberg
Cette surveillance épidémiologique d'un autre type fait l'objet de recherches dans de nombreux pays comme le signalait Nature Briefing le 3 avril dernier. Selon Gertjan Medema, microbiologiste au KWR Water Research Institute de Nieuwegein, aux Pays-Bas, cette stratégie pourrait permettre d'estimer, de façon bien plus fiable que les tests classiques, l'importance de l'épidémie de COVID-19, dans la mesure où on recueille des informations concernant tous les individus d'une même zone, qu'ils soient symptomatiques ou non, qu'ils aient été testés ou non.
Ce travail nécessite de connaître la quantité d'ARN viral excrété dans les selles et d'extrapoler le nombre des personnes infectées dans une population géographiquement délimitée, à partir des concentrations d'ARN viral mis en évidence dans des échantillons d'eaux usées.
Il faut encore s'assurer que l'échantillon est représentatif de l'excrétion virale de cette population et qu'il ne s'agit pas d'une découverte ponctuelle. Il est également nécessaire que les tests utilisés permettent de détecter le virus à des concentrations très faibles, comme le précisent des chercheurs australiens de la Queensland Alliance for Environmental Health Sciences in Australia. Enfin, il faut également s'assurer qu'il ne s'agit pas d'une contamination du laboratoire d'analyse.
Une épidémiologie des eaux usées
Ces difficultés surmontées, la surveillance des eaux usées a bien des atouts, en permettant de suivre la dynamique de l'épidémie, mais aussi aux autorités d'anticiper et de mettre en place très rapidement des mesures adaptées, telles que le confinement. Selon David Graham, de l'université anglaise de Newcastle, s'il faut plusieurs jours pour établir qu'une personne est atteinte de COVID-19, il est possible de rendre un résultat en 24 heures à l'échelle d'une communauté. Et comme le résume, Tamar Kohn, virologue environnemental à Lausanne, en Suisse, " 7 à 10 jours d'avance peut peser beaucoup dans la gravité d'une épidémie".
Même constatation faite par Andrew Singer, chercheur au UK's Centre for Ecology and Hydrology, qui rappelle néanmoins qu'il existe encore des points à éclaircir : la propension du virus à se déliter dans l'eau, l'action d'autres contaminants et le nombre de points de prélèvements nécessaire pour « mesurer » l'épidémie à l'échelle d'un pays.
Au Royaume-Uni, un réseau de scientifiques de différentes universités, comme celles de Newcastle (Angleterre), Bangor (Pays de Galle) et Édimbourg (Écosse), s'est allié à des compagnies locales de collecte des eaux usées pour cartographier de façon fine l'épidémie. La mise évidence du SARS-CoV-2 dans les eaux usées d'un petit bassin de population peut en effet permettre la mise en place des actions très ciblées. Il est même possible, avec cette approche, de connaître le nombre approximatif de sujets à l'origine de la détection du virus dans un prélèvement.
Casey Hubert, de l'université de Calgary au Canada, qui travaille sur ces mêmes thèmes, ajoute que cette technique est particulièrement utile pour détecter rapidement un cluster et également pour éviter de futures épidémies.
En France, l'Académie nationale de médecine vient de résumer, le 7 juillet, l'intérêt de cette approche et a émis quatre recommandations :
- suivre la circulation du SARS-CoV-2 dans la population par l'analyse microbiologique des eaux usées des stations d'épuration ;
- rendre systématique cette surveillance virologique par des tests quantitatifs utilisant une méthodologie rigoureuse, tant que le virus circulera dans la population ;
- étendre cette surveillance systématique à d'autres virus (myxovirus, rotavirus, virus respiratoire syncytial, etc.).
- constituer une banque de prélèvements permettant rétrospectivement de détecter tout nouveau virus ou agent pathogène qui apparaîtrait dans la population en fixant ainsi le début de l'épidémie.
Pour en savoir plus
- Anses. Covid-19 : les boues de stations d'épuration produites pendant l'épidémie ne peuvent être épandues qu'après hygiénisation. 2 avril 2020.
- Olivia Vong. Société française de microbiologie. Le suivi épidémiologiques des eaux usées : un indicateur privilégié dans une stratégie de lutte intégrée contre le COVID-19. Le projet OBEPINE (OBservatoire EPIdémiologique daNs les Eaux usées).
- Smriti Mallapaty. How sewage could reveal true scale of coronavirus outbreak. Nature 2020 ; 580 : 176-177.
- Victoria Gill. Coronavirus : Testing sewage an « easy win ». BBC News. 2 juillet 2020.
- Melissa Gilligan. Calgary's wastewater to be tested for traces of COVID-19 virus. Global News. 26 juin 2020.
- Communiqué de l'Académie nationale de médecine. Covid-19 : surveillance de la circulation du SARS-Cov-2 dans les eaux usées, indicateur simple de suivi de la pandémie de Covid-19. 7 juillet 2020.
Sources
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