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Une équipe du Scripps Research et de l'Université de Californie à San Diego, en collaboration avec l'alliance San Diego Epidemiology and Research for COVID Health (SEARCH), rapporte qu'avec seulement deux cuillères à café d'eaux usées brutes, elle peut déterminer avec précision le mélange génétique des variantes du SRAS-CoV-2 présentes au sein d'une population et identifier les nouvelles variantes préoccupantes jusqu'à 14 jours avant les tests cliniques traditionnels.
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Dans les eaux usées de San Diego, le groupe a détecté la variante Omicron 11 jours avant qu'elle ne soit signalée pour la première fois en clinique.
Leur algorithme, baptisé "Freyja", pour l'identification des variantes du SRAS-CoV-2 dans les eaux usées, décrit dans un article intitulé "Wastewater sequencing reveals early cryptic SARS-CoV-2 variant transmission" publié dans Nature, a été adapté par de nombreux laboratoires de santé publique et constitue un atout pour les efforts de surveillance visant à détecter les nouvelles variantes du SRAS-CoV-2, affirment les scientifiques.
"Comme le SRAS-CoV-2 continue de se propager et d'évoluer, la détection précoce des variantes émergentes est essentielle pour les interventions de santé publique. Déduire la prévalence de la lignée par des tests cliniques est irréalisable à l'échelle, en particulier dans les zones où les ressources, la participation ou la capacité de test/séquençage sont limitées, ce qui peut également introduire des biais", écrivent les chercheurs.
"La concentration de l'ARN du SRAS-CoV-2 dans les eaux usées permet de suivre avec succès la dynamique de l'infection régionale et fournit des estimations d'abondance moins biaisées que les tests cliniques. Le suivi des séquences génomiques du virus dans les eaux usées permettrait d'améliorer les estimations de la prévalence communautaire et de détecter les variantes émergentes. Cependant, deux facteurs limitent la surveillance génomique basée sur les eaux usées : la faible qualité des données de séquence et l'incapacité d'estimer l'abondance relative des lignées dans les échantillons mixtes.
Protocoles améliorés pour la détection des variants de COVID dans les eaux usées
"Ici, nous résolvons ces problèmes critiques pour réaliser un effort de séquençage clinique et d'eaux usées à haute résolution sur 295 jours, dans l'environnement contrôlé d'un grand campus universitaire et dans le contexte plus large du comté environnant. Nous développons et déployons des protocoles améliorés de concentration de virus et un logiciel de déconvolution qui permettent de résoudre entièrement de multiples souches de virus à partir des eaux usées. Nous détectons les variantes émergentes préoccupantes jusqu'à 14 jours plus tôt dans les échantillons d'eaux usées et identifions de multiples cas de propagation du virus qui n'ont pas été détectés par la surveillance génomique clinique.
"Notre étude fournit une solution évolutive pour la surveillance génomique des eaux usées qui permet la détection précoce des variantes du SRAS-CoV-2 et l'identification de la transmission cryptique."
"Dans beaucoup d'endroits, la surveillance clinique standard des nouveaux variants préoccupants est non seulement lente mais extrêmement coûteuse", explique Kristian Andersen, PhD, professeur d'immunologie et de microbiologie à Scripps Research et auteur principal de ces nouveaux travaux. "Mais avec ce nouvel outil, on peut prendre un seul échantillon d'eau usée et établir le profil de toute la ville"
Le projet a nécessité une collaboration étroite entre les hôpitaux, les gouvernements des États et les collectivités locales, les installations de séquençage et les scientifiques universitaires, notamment les chercheurs du laboratoire d'Andersen et ceux du microbiologiste de l'UC San Diego, Rob Knight, PhD.
"Il a fallu beaucoup de collaboration entre les acteurs de la santé publique et les universitaires pour mettre en place ce système à San Diego, et maintenant que nous avons démontré son efficacité, nous espérons que cela incitera d'autres localités à utiliser ces outils", déclare Knight. "Nous sommes également enthousiastes à l'idée de les étendre à des agents pathogènes autres que le SRAS-CoV-2."
Les chercheurs notent qu'ils continuent d'améliorer l'ensemble des outils qu'ils utilisent pour analyser les virus dans les eaux usées, mais que la série actuelle de méthodes constitue déjà un bond en avant par rapport aux approches précédentes.
Vous trouverez d'autres articles sur l'échantillonnage des eaux usées pour l'analyse du COVID-19 dans GEN : "New Methods Enable Earlier Detection of COVID-19 Outbreaks in Wastewater", Water Research : "Rapid displacement of SARS-CoV-2 variant Delta by Omicron revealed by allele-specific PCR in wastewater," and Science of the Total Environment : "Five-week warning of COVID-19 peaks prior to the Omicron surge in Detroit, Michigan using wastewater surveillance"
