Une étude récente publiée sur medRxiv* Le serveur de préimpression a signalé la détection du coronavirus-2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) dans des échantillons d’air provenant de lieux de rassemblement du monde réel.
Deux ans après la pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), la surveillance du SRAS-CoV-2 a été difficile aux États-Unis (É.-U.). Les tests de réaction en chaîne par polymérase (PCR) ont été déployés lentement et la demande massive de diagnostics basés sur la PCR a limité les laboratoires et les chaînes d’approvisionnement. Alors que les tests antigéniques au point de service étaient disponibles fin 2020, leur application n’était pas répandue jusqu’à l’émergence de la variante SARS-CoV-2 Omicron.
Les États-Unis ont enregistré plus de 1,3 million de cas le 10 janvier 2022, la plus forte augmentation jamais enregistrée en une seule journée, avec une moyenne sur sept jours trois fois plus élevée que le pic précédent. En conséquence, les tests de laboratoire ont été submergés par l’augmentation massive et sans précédent des cas de COVID-19. Par conséquent, il existe un besoin urgent de diversifier et d’explorer de nouvelles stratégies de dépistage viral pour évaluer le risque de transmission du SRAS-CoV-2.
Étude : Le SRAS-CoV-2 et d’autres agents pathogènes respiratoires sont détectés dans des échantillons d’air continus provenant de lieux de rassemblement. Crédit d’image : Kateryna Kon/Shutterstock
L’étude et les conclusions
Dans la présente étude, les chercheurs ont testé si des échantillonneurs d’air actifs pouvaient être utilisés pour la surveillance aérienne prospective du SRAS-CoV-2.
L’équipe de recherche a déployé des échantillonneurs d’air continus dans de nombreux lieux publics entre le 19 juillet 2021 et le 9 février 2022 pour sonder le SRAS-CoV-2 sur des sites signalés comme à haut risque de transmission intérieure et de contact étroit.
Les échantillonneurs de détection d’aérosols de Thermo Fisher Scientific ont été utilisés pour la surveillance hebdomadaire et quotidienne. Une amplification médiée par la transcription (TMA) et une PCR quantitative de transcription inverse (RT-qPCR) ont été réalisées sur les échantillons testés pour l’extraction de l’acide ribonucléique (ARN) du SARS-CoV-2. Les sites de test dans le Wisconsin et le Minnesota couvraient un hôpital, un bureau, deux écoles maternelles, une cafétéria, une brasserie, un café du campus, un centre d’entraînement sportif, un bar, deux abris et quatre écoles K-12.
Environ 527 échantillons d’air ont été prélevés à 15 endroits, dont une majorité (88,4 %) dans le comté de Dane, Wisconsin. Les auteurs ont détecté 106 échantillons d’air positifs pour le SRAS-CoV-2, et 52 autres ont été jugés non concluants.
Malgré la mise en œuvre intensive de mesures d’atténuation des risques, les cartouches à air étaient positives pour le SRAS-CoV-2 dans 14 sites de surveillance. Étant donné que, grâce à cette stratégie, il était impossible de déterminer le statut COVID-19 de chaque échantillonneur vicinal-air individuel, une corrélation rétrospective avec les données de surveillance aérienne a été estimée avec les cas d’infection COVID-19 signalés sur l’un des sites.
Flux de travail de test d’échantillons d’air.
(A) Aperçu de la collecte, du traitement et des tests d’échantillons d’air. (B) Collecte et gestion des données d’échantillons d’air. Les personnes chargées de changer les cartouches d’air sur les sites de surveillance utilisent l’application mobile iOS et Android Askidd pour collecter des métadonnées sur les échantillons d’air lorsque les cartouches sont insérées et retirées. Les données sont compilées dans la base de données Labkey et affichées sur les sites de surveillance dans l’application mobile Askidd. Créé avec BioRender.com.
Le premier cas documenté provenait d’une personne en quarantaine qui a passé le test après avoir développé des symptômes. Les personnes présentes dans la même pièce ont dû être mises en quarantaine, mais aucune n’était positive à l’époque. Trois contacts étroits ont été testés positifs avec des tests antigéniques. Par la suite, plusieurs autres ont été testés positifs, entraînant une épidémie de 20 infections confirmées. Les échantillons d’air prélevés au moins sept jours avant le premier cas documenté de COVID-19 étaient positifs.
Ensuite, les chercheurs ont testé la faisabilité d’étendre l’intervalle d’échantillonnage. Pendant cinq semaines, deux échantillonneurs ont été déployés pour capturer des spécimens hebdomadairement ou quotidiennement. L’équipe a noté que l’échantillonnage hebdomadaire ou quotidien pouvait être utilisé dans des environnements collectifs avec un équilibre entre le délai d’exécution et le coût. De plus, les échantillons d’air prélevés entre le 25 octobre 2021 et le 9 février 2022 à huit endroits du Wisconsin ont été testés pour la présence d’autres agents pathogènes respiratoires (bactéries, champignons et virus). Durant cette période, 16 autres pathogènes respiratoires ont été détectés. Microbes respiratoires commensaux ou transitoirement commensaux, y compris Klebsiella pneumoniae, Moraxella catarrhaliset Staphylococcus aureus, ont été fréquemment identifiés. Des agents pathogènes tels que l’adénovirus, le cytomégalovirus, le virus d’Epstein-Barr, la grippe et le parainfluenza, entre autres, causant des maladies chez les enfants d’âge scolaire ont également été détectés. Les acides nucléiques du virus de la grippe A (IAV) ont été détectés dans des échantillons d’air sur le campus de l’Université du Wisconsin-Madison du 10 novembre 2021 à janvier 2022. L’un des deux échantillonneurs placés dans le café du campus a fourni des échantillons d’air négatifs commençant la semaine du 22 décembre 2021, jusqu’au 12 janvier 2022, coïncidant avec les vacances d’automne.
Enfin, le séquençage génomique du SRAS-CoV-2 a été réalisé sur 11 échantillons d’air avec des valeurs de seuil de cycle bas (Ct) prélevés sur des sites où les personnes étaient souvent démasquées pour manger ou boire. En utilisant deux stratégies de séquençage, des séquences génomiques partielles ou presque complètes ont été obtenues. Les échantillons prélevés entre le 30 décembre 2021 et le 25 janvier 2021 contenaient les mutations caractéristiques de la lignée SARS-CoV-2 Omicron BA.1, coïncidant avec l’avènement de la variante Omicron dans la région.
conclusion
Les résultats de l’étude ont démontré l’applicabilité des échantillonneurs d’air actifs pour la surveillance du SRAS-CoV-2 et d’autres agents pathogènes respiratoires en plus des stratégies d’atténuation existantes. La surveillance aérienne pourrait aider à identifier les aérosols pathogènes dans les lieux de rassemblement afin d’évaluer le risque de transmission. Il est à noter que les tests RT-qPCR ne font pas la distinction entre un virus infectieux ou le matériel génétique. Les chercheurs n’ont pas isolé le SRAS-CoV-2 ou d’autres agents pathogènes à partir d’échantillons positifs par le biais de cultures.
La surveillance aérienne pourrait être une stratégie évolutive et rentable et s’avérer un substitut à haut débit aux tests individuels pour détecter le SRAS-CoV-2 et d’autres agents pathogènes respiratoires dans les environnements collectifs. Ainsi, la mise en place d’un réseau de surveillance aérienne similaire au système de surveillance des eaux usées pourrait offrir des garanties supplémentaires et améliorer la résilience aux futures menaces de troubles respiratoires.
*Avis important
medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
