Laboratoire

L’épidémiologie des eaux usées : un outil pour la surveillance du SARS-CoV-2

mar. 24 2021

L’analyse des eaux usées pour suivre la santé de la population, notamment en réponse aux agents pathogènes, a été utilisée en Finlande et au Sénégal dès les années 1980 pour suivre la progression du vaccin contre la polio. Le terme d’épidémiologie des eaux usées n’a toutefois été introduit qu’en 2001, dans l’hypothèse où la surveillance des résidus de drogues dans les eaux usées offrirait une bonne évaluation de leur usage dans les populations. En 2005, l’épidémiologie des eaux usées a été officiellement mise en pratique pour étudier la consommation de drogues illicites dans les communautés.

Aujourd’hui, l’épidémiologie des eaux usées est un domaine en pleine expansion, bien que relativement nouveau, qui consiste à surveiller la santé et le comportement d’une population dans son ensemble en recherchant des biomarqueurs spécifiques dans des échantillons d’eaux usées. Elle s’est étendue aux domaines suivants :

  1. Les agents pathogènes (virus et bactéries) ;
  2. Les gènes résistants (résistance aux antibiotiques) ;
  3. Les produits pharmaceutiques (analgésiques, perturbateurs endocriniens, etc.) ; et
  4. Les caractéristiques du mode de vie (c’est-à-dire la consommation d’alcool et de tabac, la consommation de drogues illicites, etc.)

Le principe d’épidémiologie des eaux usées tire parti du fait que le réseau d’égout regroupe quotidiennement les excréments d’un grand nombre de personnes :

Wastewater Based Epidemiology

L’épidémiologie des eaux usées peut donc assurer la surveillance de populations de tailles diverses, depuis les petites institutions telles que les campus d’enseignement jusqu’aux quartiers individuels et aux populations des grandes villes. En fonction de la conception du réseau d’égout et de la zone desservie, des échantillons d’eaux usées peuvent être collectés à différents endroits pour faciliter l’identification des foyers et des points chauds. Cependant, il faut tenir compte du débit, de la taille relative de la population et des événements météorologiques majeurs qui peuvent influencer l’interprétation des données.

SURVEILLANCE DES MALADIES INFECTIEUSES - IMPORTANCE DE L’ANALYSE DES EAUX USÉES

Les maladies infectieuses ont été identifiées comme certaines des menaces les plus critiques pour la santé publique mondiale. En 2019, l’Organisation mondiale de la santé (OMS) a identifié la grippe pandémique, le VIH, la dengue et les agents pathogènes à haut risque (comme Ebola) comme 4 des 10 principales menaces pour la santé mondiale. Les périodes d’incubation typiques des maladies infectieuses dépassent généralement les vols internationaux les plus longs. Cela signifie que les épidémies ne peuvent plus être contenues par la géographie dans le monde d’aujourd’hui. Des alternatives plus robustes sont donc nécessaires pour les techniques de surveillance des maladies et l’épidémiologie des eaux usées est devenue un outil essentiel dans le monde entier, avec de grandes initiatives de surveillance continue mises en place en Europe, en Australie et aux États-Unis.

L’épidémiologie des eaux usées a été largement utilisée dans le passé pour surveiller les maladies infectieuses dans les populations, comme la polio, la grippe, l’hépatite, les norovirus et l’Ebola. Des études ont montré que les personnes infectées excrètent des agents pathogènes dans les excréments. Cela se produit qu’elles soient symptomatiques ou non et probablement avant de le devenir. Il est donc possible qu’avec un délai d’analyse suffisamment rapide, l’épidémiologie des eaux usées puisse servir d’outil de prédiction. Pour compléter les efforts de la direction de la santé publique pendant les épidémies, l’épidémiologie des eaux usées a également été utilisée pour surveiller l’efficacité des programmes de vaccination.

Les méthodes habituelles de lutte contre la pandémie actuelle de COVID-19 par le biais de tests cliniques individuels ont été reconnues comme une approche qui prend du temps et qui passe généralement à côté de personnes asymptomatiques. De plus, en essayant de répartir ces efforts sur une large population, on risque de manquer des occasions de s’attaquer aux zones plus sensibles. Les données de l’épidémiologie des eaux usées peuvent donc fournir des aperçus quotidiens d’une population entière, tout en capturant tous les individus infectés et en préservant l’anonymat.

AVANTAGES DE L’UTILISATION DE L’ÉPIDÉMIOLOGIE DES EAUX USÉES POUR LES MALADIES INFECTIEUSES

  • Méthode rentable, rapide et en temps quasi réel de surveillance de la prévalence de la maladie dans une large population, ainsi que de l’efficacité de la vaccination ;
  • Identification des cas symptomatiques et asymptomatiques offrant une mesure plus représentative de la prévalence ;
  • Outil potentiellement prédictif, car les données sur les eaux usées peuvent précéder les tests cliniques individuels ; et
  • Permet de cibler les efforts de la direction de la santé publique (tels que des tests cliniques accélérés et des restrictions) dans les zones à risque.

PROBLÈMES ASSOCIÉS À L’UTILISATION DE L’ÉPIDÉMIOLOGIE DES EAUX USÉES

  • La sensibilité du test peut être diminuée dans le volume quotidien d’eaux usées (dilution due à des événements météorologiques importants, etc.) ;
  • Le traitement et l’extraction des échantillons d’eaux usées posent des problèmes de matrice (sources chimiques et biologiques d’interférence et d’inhibition) ; et
  • Ce test nécessite un prélèvement continu des échantillons pour établir une ligne de base et des modèles (pour identifier des augmentations de concentration).