Cetaqua et le groupe de recherche BIOCOM-UPC développent un modèle mathématique pour prédire l’incidence du SRAS-CoV-2 en Catalogne en utilisant l’épidémiologie basée sur les eaux usées.
L’épidémiologie basée sur les eaux usées s’est avérée un outil utile pour la surveillance épidémiologique pendant la pandémie de COVID-19. Cependant, peu de modèles quantitatifs comparant les concentrations de virus dans les échantillons d’eaux usées et l’incidence cumulée ont été établis.
Dans ce contexte, les organismes universitaires et de recherche ont publié un article dans lequel ils ont utilisé un modèle mathématique pour étudier la relation entre la concentration de SRAS-CoV-2 dans les eaux usées et l’incidence cumulée des vagues d’infection complètes pendant la pandémie. Sous le titre « Évaluer l’épidémiologie basée sur les eaux usées pour la prédiction de l’incidence du SRAS-CoV-2 en Catalogne », le travail a été présenté dans la collection COVID-19 de Scientific Reports, une revue scientifique publiée par Nature.
L’établissement d’une relation numérique permet de connaître le nombre de personnes infectées dans une zone définie en analysant un échantillon d’eau de drainage. Ainsi, le modèle mathématique développé permet de mettre en relation la concentration virale à l’influent des stations d’épuration avec l’incidence cumulée rapportée dans les hôpitaux de la zone correspondante lors d’une vague d’infection. Le modèle a ensuite été utilisé pour la prévision à court terme lors des vagues d’infection et comparé à un modèle linéaire local.
Les deux scénarios ont été testés à l’aide d’un ensemble de données composé d’échantillons provenant de 32 stations d’épuration et de données d’incidence du syndrome respiratoire aigu sévère coronavirus 2 (SARS-CoV-2) couvrant les zones géographiques correspondantes pendant une période de 7 mois, y compris deux vagues d’infection.
L’étude a été menée par Clara Prats, Daniel López-Codina, Enric álvarez-Lacalle et Sergio Alonso, chercheurs du groupe Computational Biology and Complex Systems (BIOCOM-UPC) de l’Universitat Politècnica de Catalunya-BarcelonaTech (UPC); Martí Català, du Nuffield Department of Orthopaedics, Rheumatology and Musculoskeletal Sciences de l’Université d’Oxford (Royaume-Uni) ; et Bernat Joseph Duran, Albert Serra Compte, Miquel Sàrrias, Susana González et Marina Arnaldos, de Cetaqua, le Centre de technologie de l’eau.
Bernat Joseph Duran, responsable du projet Digital Area, explique que « le modèle mathématique basé sur les données d’eaux usées a montré une bonne corrélation avec les cas cumulés et nous a permis d’anticiper l’incidence du SRAS-CoV-2 en une semaine, ce qui est particulièrement pertinent dans les situations où le système de surveillance épidémiologique ne peut pas être pleinement mis en œuvre. »
Nous avons démontré qu’il est possible de réaliser une surveillance épidémiologique quantitative basée sur l’analyse des eaux usées, ce qui est une proposition viable et intéressante. Collaborer avec Cetaqua a été un privilège : la collaboration public-privé dans la recherche est essentielle ! ».
Clara Prats, chercheuse, BIOCOM-UPC
Cette collaboration a été particulièrement fructueuse, compte tenu de l’expérience de l’UPC en épidémiologie mathématique et des connaissances et de l’expertise de Cetaqua dans la gestion intégrée du cycle de l’eau et la persistance des virus dans les eaux usées. L’étude a été réalisée à partir des données publiées par l’Institut catalan de recherche sur l’eau (ICRA) et le gouvernement de Catalogne.
