Image: Manfred Antranias Zimmer/Pixabay
À quel point la population d’une ville est-elle malade? En complément aux tests de dépistage, les eaux usées peuvent dresser un portrait fort utile pour la santé publique: plus on y détecte des concentrations élevées de virus, plus il y a de personnes infectées.
C’est le Réseau canadien de l’eau qui coordonne les recherches pour la collecte et l’analyse des eaux usées à travers le pays. Les excréments représentent la clé: le virus SRAS-CoV-2 est présent dans les selles des personnes malades, même chez celles qui n’affichent aucun symptôme.
Une étude en prépublication démontre que le virus est présent dans les selles à raison de 107 copies d’ARN par gramme. Cela signifie qu’il y a au moins 10 000 000 copies d’ARN (le matériel génétique du virus) dans chaque gramme de fèces. Ils demeurent présents jusqu’à la toute fin de la guérison, «alors que les symptômes se sont principalement atténués à la fin de la première semaine, l’ARN viral reste détectable dans les prélèvements de gorge et de selles au-delà de la deuxième semaine», lit-on dans l’étude.
Selon une porte-parole de la Ville de Montréal, le Service de l’eau a mis sur pied une campagne d’échantillonnage dès le 24 mars dernier à la station d’épuration Jean-R.-Marcotte, qui traite les eaux usées de plus de 2 millions de citoyens. Ce travail se fait en collaboration avec des chercheurs: la professeure au département des génies civil, géologique et des mines à Polytechnique Montréal Sarah Dorner, en charge du projet, et des collègues de l’Université McGill, de l’Institut national de la recherche scientifique et de l’Université Laval.
L’analyse des eaux usées permet de déceler des tendances à l’échelle de la population en continu sans procéder à des tests de détection individuels. On peut ainsi recourir à cette méthode pour surveiller l’apparition des premiers cas dans une ville, mais également pour guetter la venue d’une prochaine vague d’infection. « Ce sera intéressant de voir les effets du déconfinement», indique la professeure Dorner.
Prélèvement des échantillons
Comment cela fonctionne? Un appareil capte automatiquement des échantillons d’eaux usées avant que celle-ci ne soit traitée. La titulaire de la Chaire en génie chimique à l’Université McGill, Viviane Yargeau, explique que ces volumes sont prélevés à la station à différents moments de la journée. «Le tout est ensuite réuni pour donner un échantillon représentatif de la journée», dit-elle.
Pour l’instant, les échantillons s’accumulent dans les congélateurs de la Ville de Montréal, car l’équipe de Sarah Dorner attend les autorisations nécessaires pour travailler. Il faudra donc patienter avant de connaître les premiers résultats.
Avant l’analyse, les chercheurs s’assureront que le virus est inactif, c’est-à-dire qu’il n’a pas survécu au voyage dans les égouts. Ils utiliseront la technique de RT-PCR, qui détecte et quantifie la charge virale. C’est la même technique qui sert à diagnostiquer les cas positifs de COVID-19 (test de dépistage). Cependant, au lieu de prélever un échantillon nasal, on extrait le matériel génétique du virus à partir des échantillons d’eaux usées. «Il y a encore énormément d’incertitudes avec ce virus. Pour le moment, il ne semble pas être résistant au stress de l’environnement des eaux usées», souligne Sarah Dorner.
Pour être certaine de mesurer les concentrations réelles du virus dans l’eau, l’équipe tiendra compte des afflux supplémentaires en eau dans la station lors des jours de pluie, ainsi que du volume apporté par certaines rivières qui sont déviées vers la station d’épuration.
Une idée importée
Les eaux usées sont une source précieuse d’information pour les chercheurs. Par exemple, la chercheuse Viviane Yargeau et son équipe ont pu dresser le portrait de la consommation de drogues dans les villes de Montréal et de Granby l’an dernier. Cette technique permet également de surveiller l’arrivée d’une nouvelle drogue sur le marché.
En 2013, cette méthode a aussi aidé à détecter une épidémie de poliovirus en Israël. Selon les chercheurs américains et israéliens, le poliovirus, qui cause la poliomyélite, «sera de plus en plus souvent détecté qu’avec la surveillance des systèmes d’égouts».
Pour la COVID-19, un groupe de scientifiques des Pays-Bas a été parmi les premiers à employer à cette technique pour la détection du coronavirus. Leur étude préliminaire démontre qu’ils ont repéré le virus dans certaines villes avant même que la santé publique rapporte des cas de COVID-19.
Selon Viviane Yargeau, «les chercheurs néerlandais ont été très rapides à mettre en place cette méthode de détection, car ils travaillaient déjà sur ce type d’approche avant la pandémie».
Des chercheurs français, qui ont publié une étude préliminaire moins complète que celle des Pays-Bas, affirment qu’ils ont eux aussi détecté la hausse de charges virales plusieurs jours avant que cela ne se répercute au niveau de l’achalandage dans les hôpitaux.
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