Une étude récente publiée dans Maladies infectieuses émergentes a estimé l’abondance comparative des variantes du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) via la surveillance des eaux usées.
Sommaire
Contexte
La surveillance des variantes préoccupantes (COV) du SRAS-CoV-2 est cruciale pour la gestion de la santé publique pendant la pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) en cours. Les COV du SRAS-CoV-2, y compris Delta et Alpha, se sont propagés à l’échelle internationale et montrent des signes d’évasion immunitaire, de gravité clinique et d’infectiosité accrues. Le séquençage des isolats de SARS-CoV-2 consomme beaucoup de ressources et n’est que partiellement représentatif. De plus, tous les isolats de SARS-CoV-2 n’ont pas pu être séquencés.
Le suivi des COV du SRAS-CoV-2 dans les eaux usées est intrigant car les concentrations d’acide ribonucléique viral (ARN) dans les eaux usées correspondent à la prévalence du COVID-19 dans les égouts. Il donne également une image complète de la transmission communautaire du SRAS-CoV-2 en temps réel, quels que soient les tests individuels ou les comportements de recherche de soins. La réaction en chaîne par polymérase (PCR) et les tests de séquençage ciblant des mutations particulières ont été suggérés pour identifier les délétions et les mutations de l’ARN du SRAS-CoV-2 dans les eaux usées.
Cependant, l’utilisation d’échantillons environnementaux pour la surveillance des variantes du SRAS-CoV-2 pose des difficultés technologiques. Notamment, puisque les eaux usées englobent une combinaison complexe de segments d’ARN du SRAS-CoV-2, l’existence de plus d’une séquence de mutation variante dans les eaux usées n’implique pas toujours que la variante existe en elle.
À propos de l’étude
Dans le travail actuel, les scientifiques ont établi la transcription-PCR inverse de gouttelettes numériques (ddPCR) pour suivre la présence et la pléthore de mutations choisies dans les COV SARS-CoV-2 Delta et Alpha dans les solides décantés des eaux usées. La modalité actuellement développée a suivi les mutations des COV de manière prospective et rétrospective. De plus, les auteurs ont sélectionné les solides des eaux usées car ils avaient des concentrations d’ARN viral des centaines de fois plus élevées que les affluents des eaux usées.
L’équipe a ensuite appliqué la ddPCR à des échantillons de deux grands bassins d’égouts métropolitains des États-Unis (Sacramento et San Jose) de juillet 2020 à août 2021. Une délétion et quelques mutations dans les COV alpha et delta du SRAS-CoV-2, respectivement , ont été suivis dans les solides des eaux usées de San Jose et de Sacramento. Les données dérivées ont ensuite été comparées aux résultats des estimations de l’abondance des COV sur la base des données de séquençage des isolats de cas obtenues auprès du California Department of Public Health (CDPH).
Résultats
Les résultats ont montré que les tests de mutation utilisés pour la délétion HV69-70 dans les mutations Alpha et Del156-157/R158G dans la détection Delta dans les solides décantés des eaux usées étaient spécifiques et sensibles. Les auteurs ont découvert une forte association entre les estimations des eaux usées et les résultats dérivés du séquençage des isolats de cas des COV Delta et Alpha circulants dans deux grandes communautés métropolitaines des États-Unis utilisant ces analyses de mutation PCR. Le délai d’exécution des résultats des analyses d’échantillons d’eaux usées était court par rapport aux estimations du séquençage des isolats de cas. Il convient de noter que les estimations des mutations dérivées des solides des eaux usées étaient également fiables.
Les estimations de l’alpha des eaux usées basées sur un seul test de suppression étaient cohérentes dans le temps dans les deux grandes communautés américaines sur huit mois, englobant les périodes de transmission SARS-CoV-2 communautaire élevée et faible. De plus, les résultats des estimations Delta basées sur de nombreuses mutations étaient substantiellement corrélés avec les estimations de séquençage des isolats de cas.
Le temps de réponse moyen pour les résultats des analyses des eaux usées des deux bassins d’égout surveillés était d’environ huit heures. En revanche, 75 % des données de séquençage des isolats de cas ont été obtenues deux à trois semaines après la date de prélèvement de l’échantillon. De plus, la majorité des estimations de COV sur 14 jours se situaient à moins de 10 % de leur estimation finale après trois semaines. Ces délais ne tiennent pas compte du temps supplémentaire entre l’apparition des symptômes du cas et le test en cours. Ces données pourraient amplifier les avantages de la surveillance du SRAS-CoV-2 des eaux usées en termes de rapidité.
Les auteurs ont déclaré qu’en se concentrant sur une seule mutation dans les eaux usées, comme ils l’ont fait dans le cas d’Alpha VOC, les risques de mauvaise caractérisation étaient plus élevés. De plus, la spécificité du test pouvait augmenter lorsque plusieurs mutations étaient ciblées, ce que les auteurs ont adopté pour analyser le Delta VOC.
conclusion
Les résultats de l’étude ont montré que les mesures des COV delta et alpha du SRAS-CoV-2 obtenues à partir de l’analyse des eaux usées étaient fortement corrélées aux estimations des isolats de cas. Même à des taux inférieurs à 5 % des concentrations totales d’ARN du SRAS-CoV-2, des mutations ont été trouvées dans des échantillons d’eaux usées. De plus, les résultats de l’analyse des solides des eaux usées étaient disponibles dans les huit heures par rapport aux deux à trois semaines pour les découvertes d’isolats de cas.
Pour résumer, les présents résultats montrent que les tests de mutation ciblés utilisant l’ARN du SRAS-CoV-2 isolé des solides des eaux usées pourraient être une technique fiable, rapide et efficace pour suivre les COV qui sont introduits et circulent dans une communauté. Si des tests de mutation étaient ou pouvaient être créés pour les COV nouveaux et actuels du SRAS-CoV-2 et mis en service rapidement, le suivi des COV à l’aide des eaux usées pourrait fournir des données de surveillance complémentaires plus tôt que les données de séquençage des isolats de cas.
L’étude suggère que la surveillance des variantes des eaux usées devrait être appliquée avec soin pour augmenter le séquençage des isolats de cas. Ainsi, la surveillance du SRAS-CoV-2 des eaux usées associée au séquençage des isolats de cas persistants de SRAS-CoV-2 pourrait éclairer les stratégies de santé publique contre le COVID-19.
