Le suivi épidémiologique des eaux usées : un indicateur privilégié dans une stratégie de lutte intégrée contre le CODIV-19

Mise à jour du 25 janvier 2021

Les laboratoires du consortium OBEPINE  impliqués dans  le séquençage du SARS CoV 2 dans les eaux usées attirent l’attention de leurs collègues sur   le kit Swift Amplicon SARS-CoV-2 Research Panel (SWIFT Bioscience) permettant la préparation de librairies pour permettre le séquençage.

En effet, la séquence de deux oligonucléotides du panel couvre des mutations d’intérêt utilisées pour l’identification des différents variants (en gras sur les oligos concernés).

Del 69-70           21787   21895   covid19genome_200-29703_s20720_D_13              ACATGTCTCTGGGACCAATGGT

N501Y                 23070   23173   covid19genome_200-29703_s20720_D_27              GGTTTCCAACCCACTAATGGTGT

Ceci peut entrainer un défaut potentiel d’amplification de certains variants rendant difficile l’identification des mutations (SNP et insertion-délétion) dans le méta génome.

publié le 12 mai 2020

Le suivi épidémiologique des eaux usées : un indicateur privilégié dans une stratégie de lutte intégrée contre le CODIV-19. Le Projet OBEPINE (OBservatoire EPIdémiologique daNs les Eaux usées)

L’évaluation de la dynamique de l’infection à SARS-CoV2 dans les populations humaines est limitée aux données épidémiologiques recueillies dans un contexte d’urgence (incidence, hospitalisations, décès, létalité, tests viraux sur les malades et les personnels exposés), qui ne reflète qu’imparfaitement la dynamique réelle de l’infection COVID-19.

Le cycle viral admet, en plus des phases affectant les voies respiratoires supérieures et inférieures, une phase entérique qui aboutit à la libération de virus dans les selles (Wölfel et al., 2020), mais l’inféctivité du virus issu des selles n’est pas encore démontré pour le SARS-CoV2.

C’est pourquoi la surveillance du SARS-CoV2 dans les eaux usées, reflet indirect de la circulation du virus dans la population, pourrait constituer un nouvel indicateur de choix en complément des données épidémiologiques actuelles. La surveillance des eaux usées fournit un signal global et complémentaire pour toute la population drainée par le même réseau d’eaux usées, alors que tous les autres moyens de surveillance sont centrés sur les individus. Le suivi des virus entériques dans les eaux usées avait déjà démontré une très bonne corrélation avec la circulation des virus dans les populations, notamment à Paris (Prévost et al., 2015) ou encore au Japon (Kazama et al., 2016). Plusieurs éditoriaux et articles d’opinion se sont fait récemment fait l’écho du potentiel du suivi épidémiologique des eaux usées (Malapathy, 2020, Lesté-Lasserre, 2020, Maréchal et al. 2020).

Un groupe de travail réunissant des expertises en virologie médicale, en microbiologie environnementale, en hydrologie, en modélisation et en mathématiques statistiques s’est proposé de créer le réseau OBEPINE (Observatoire EPIdémiologique daNs les Eaux usées). Ce projet, qui associe les opérateurs privés et publiques en charge du traitement des eaux usées, a proposé une stratégie originale de surveillance épidémiologique du COVID-19. Des données préliminaires (Wurtzer et al., 2020) montrent en effet que le génome du SARS-CoV2 peut être quantifié dans les eaux usées issues de stations d’épuration (STEP) d’Ile-de-France. Ce suivi permet une détection très précoce de l’épidémie (eaux usées positives dès le 5 mars, alors que moins de 100 cas sont déclarés en Ile de France) suggérant que la détection du coronavirus dans les eaux usées pourrait précéder la détection des premiers malades. Les auteurs rapportent une baisse drastique des charges virales dans les eaux usées depuis le 10 avril, témoignant d’une réduction dans la circulation du virus depuis la mise en place du confinement le 17 mars.

Une stratégie proche a été mise en avant dans des études conduites très récemment aux Pays-Bas (Medema et al., 2020). A court terme, la surveillance des eaux usées permettrait de suivre la dynamique de circulation du SARS-CoV2 dans des régions cibles, notamment à faible circulation virale, en sus d’autres indicateurs épidémiologiques.

A long terme, ce réseau pilote pourrait préfigurer la construction d’un réseau national pérenne de suivi des eaux usées qui permettrait, tout au long de l’année, de suivre la circulation des pathogènes entériques dans la population française.

Le projet OBEPINE regroupe :
Jean-Luc Bailly¹ Maître de conf., HDR. Enseignant-Chercheur, virologie, épidémiologie moléculaire
Christophe Gantzer² Professeur de Microbiologie. Enseignant-Chercheur (virus dans l’environnement)
Yvon Maday³ Professeur de Mathématiques Appliquées et Directeur de l’Institut Carnot Smiles
Vincent Maréchal⁴ Professeur de Virologie. Enseignant-Chercheur (virologie humaine)
Jean-Marie Mouchel⁵ Professeur, Hydrologue et géochimiste, spécialiste des milieux urbains
Laurent Moulin⁶ Docteur en Microbiologie, HDR, Responsable du laboratoire R&D Eau de Paris
Remy Teyssou⁷ Professeur Agrégé du Val de Grâce, Directeur du l’Unité de Virologie de l’IRBA
Sébastien Wurtzer⁶   Docteur en Virologie, Ingénieur au laboratoire R&D Eau de Paris

¹ Laboratoire Microorganismes, Génome et Environnement (LMGE), UMR 6023 CNRS-Université Clermont Auvergne, 63000 Clermont-Ferrand
² Laboratoire de Chimie Physique et Microbiologie pour les Matériaux et l’Environnement (LCPME), UMR 7564 CNRS-Université de Lorraine, Nancy
³ Sorbonne Université, Laboratoire Jacques-Louis Lions (UMR 7598) et Institut Universitaire de France,
⁴ Sorbonne Université, INSERM, Centre de Recherche Saint-Antoine, F-75012, Paris, France.
⁵ Sorbonne Université, CNRS, EPHE, UMR 7619 Metis, 75005 PARIS, e-LTER Zone Atelier Seine,
⁶ Eau de Paris, Laboratoire R&D, 94200 Ivry
⁷ Institut de Recherche Biomédicale des Armées,   

Références

• Kazama S, Masago Y, Tohma K, Souma N, Imagawa T, Suzuki A, Liu X, Saito M, Oshitani H, Omura T (2016) Temporal dynamics of norovirus determined through monitoring of municipal wastewater by pyrosequencing and virological surveillance of gastroenteritis cases. Water Research 92:244–253 . https://doi.org/10.1016/j.watres.2015.10.024
• Lesté-Lasserre Apr. 21 C, 2020, Pm 2:10 (2020) Coronavirus found in Paris sewage points to early warning system. In: Science | AAAS. https://www.sciencemag.org/news/2020/04/coronavirus-found-paris-sewage-points-early-warning-system. Accessed 26 Apr 2020
• Mallapaty S (2020) How sewage could reveal true scale of coronavirus outbreak. Nature 580:176–177 . https://doi.org/10.1038/d41586-020-00973-x
• Marechal V. (2020). On a retrouvé le coronavirus dans les eaux usées, et cela pourrait nous aider à mieux suivre l’épidémie. In: The Conversation. Accessed 26 Apr 2020.
• Prevost B, Lucas FS, Goncalves A, Richard F, Moulin L, Wurtzer S (2015) Large scale survey of enteric viruses in river and waste water underlines the health status of the local population. Environment International 79:42–50 . https://doi.org/10.1016/j.envint.2015.03.004
• Wurtzer S, Marechal V, Mouchel J-M, Moulin L (2020) Time course quantitative detection of SARS-CoV-2 in Parisian wastewaters correlates with COVID-19 confirmed cases. Epidemiology. http://medrxiv.org/lookup/doi/10.1101/2020.04.12.20062679