La présence de déchets humains dans les débordements d’eaux usées ou dans les eaux de ruissellement pluviales qui finissent par se retrouver dans les rivières et les lacs constitue un risque majeur pour la santé publique. En conséquence, il est impératif que les plans d’eau et les échantillons soient continuellement testés pour détecter la présence de contamination fécale humaine. Traditionnellement, le test de contamination fécale implique la détection de bactéries indicatrices fécales (FIB), telles que E. colien ajoutant une goutte de l'échantillon d'eau dans un milieu de culture microbienne. Bien que la détection du FIB soit simple et peu coûteuse, la méthode ne peut pas être utilisée pour détecter une contamination de faible niveau. Cette méthode est également incapable de déterminer la source de la contamination.
Le suivi des sources microbiennes (MST) a le potentiel de surmonter ces défis en détectant des biomarqueurs ; généralement un segment de protéine, d'ADN ou d'ARN ; qui sont spécifiques à une espèce hôte. Cela permet au MST de détecter une contamination de faible niveau dans les eaux usées, l'eau potable, les lacs, etc., et d'identifier les hôtes, même lorsque les matières fécales de plusieurs espèces sont impliquées.
Les phages de type CrAss (CLP), une classe de virus qui infectent les bactéries (bactériophages), sont salués comme un groupe prometteur de marqueurs MST. Les CLP sont les bactériophages les plus abondants dans l’intestin humain, et de nombreux CLP ne se trouvent que dans les intestins (et les selles) humains. Bien qu'il existe plusieurs groupes connus de CLP, un seul groupe, connu sous le nom de genre I, a été utilisé comme marqueur MST. Cela soulève des questions quant à savoir si les CLP des autres groupes fonctionnent également comme marqueurs MST et leur viabilité par rapport au genre I.
Maintenant, dans une nouvelle étude, le Dr Ok Kyung Koo et Dong Woo Kim de l'Université nationale de Chungnam, en Corée du Sud, en collaboration avec Yang Jae Kang et Dong U Woo de l'Université nationale de Gyeongsang, ont développé une nouvelle méthode de détection du MST utilisant des CLP capables de détecter spécifiquement l’eau contaminée par des excréments humains. La méthode utilise la réaction en chaîne par polymérase (PCR) pour détecter l'ADN CLP, ce qui rend la méthode rentable, sélective et facile à mettre en œuvre. L'étude a été publiée dans le volume 266 de Recherche sur l'eau le 15 novembre 2024 et mis en ligne le 24 août 2024.
« L'objectif principal de cette étude était d'améliorer l'efficacité et la précision des méthodes de détection utilisées pour évaluer la contamination fécale spécifique », » a déclaré Dong Woo Kim. Ajoutant plus loin, dit-il, « Un marqueur MST robuste contribuerait grandement à notre capacité à atténuer les risques pour la santé liés à l'eau contaminée par des matières fécales. »
Pour tester l’efficacité de cette méthode, les chercheurs ont collecté des échantillons fécaux auprès de volontaires humains sélectionnés. Des échantillons de matières fécales provenant d'animaux sauvages, tels que des chiens, des cerfs, des chats, des oiseaux et des ratons laveurs, ont également été inclus dans l'expérience pour tester la spécificité de la méthode de détection. L’extraction et le séquençage de l’ADN ont ensuite été effectués pour détecter et classer les gènes viraux CLP. 13 groupes CLP distincts ont été identifiés dans les virus intestinaux humains. En utilisant ces CLP comme modèle, les scientifiques ont ensuite développé des marqueurs spécifiques pour leur détection par PCR et les ont testés pour leur capacité à détecter une contamination fécale humaine.
Les résultats de cette étude étaient encourageants. Des CLP ont été trouvées dans 91,52 % des échantillons de matières fécales humaines et étaient absentes dans tous les échantillons d'animaux, à l'exception des ratons laveurs. Parmi les 13 groupes CLP identifiés, le genre VI était présent dans 64,4 % des échantillons, soit près du double de celui du genre I (37,28 %). En outre, les 13 groupes CLP ont montré une certaine similitude dans leurs séquences génétiques, appelées gène de la protéine principale principale. Cela impliquait qu’un seul marqueur pouvait être utilisé pour détecter plusieurs groupes de contaminants.
« Notre méthode montre que le genre VI est un puissant marqueur MST dans la population coréenne. L’utilisation de la PCR pour détecter les gènes MHP des CLP du genre VI, ou même du genre I, peut constituer une approche pratique pour surveiller la contamination fécale humaine de l’eau. Je m'attends à ce que notre méthode puisse, au fil du temps, améliorer les réglementations en matière d'hygiène et réduire les coûts de santé publique grâce au contrôle stratégique des eaux usées, des eaux usées et de divers échantillons environnementaux. Le Dr Ok Kyung Koo conclut.
En résumé, les scientifiques ont conclu que les CLP, en particulier le genre VI, pourraient être utilisés comme marqueurs MST viables, capables de détecter spécifiquement la contamination fécale humaine. Cela était remarquable dans la mesure où les marqueurs MST spécifiques à l'homme et ciblés de manière sélective peuvent avoir un impact significatif sur les réglementations en matière d'hygiène, réduisant ainsi les coûts de santé publique grâce à leur application dans le dépistage du foie, des eaux usées, des eaux usées et de divers échantillons environnementaux.
