Sébastien Wurtzer est virologue environnemental au département R&D (direction de la recherche, du développement et de la qualité de l’eau) d’Eau de Paris. Depuis le début de la pandémie, son équipe a mis en place un système de surveillance du SARS-CoV-2 dans les eaux usées. S’agit-il d’un indicateur fiable ? Interview exclusive de ce chercheur passionné sur les résultats de la surveillance…

 

Comment est née l’idée de suivre le SARS-CoV-2 dans les eaux usées ? 

Les eaux usées sont utilisées depuis une dizaine d’années pour chercher des agents chimiques, et notamment des drogues illicites. Depuis 2015, nous avons montré qu’en analysant les rejets des stations d’épuration, on pouvait détecter les épidémies de gastroentérite dans la population raccordée à ces réseaux d’assainissement. Lorsque les publications chinoises ont montré la présence du SARS-CoV-2 dans les selles des patients, nous avons tout de suite pensé à le rechercher dans les eaux usées, d’autant plus que de nombreux patients infectés par ce virus sont pré ou asymptomatiques (et donc difficiles à dépister). Nous nous sommes dit que, si tous les patients (symptomatiques ou non) produisaient du virus dans les selles,* on disposerait d’un indicateur très intéressant pour suivre la dynamique de l’épidémie.

Comment avez-vous procédé ?

Au début, nous avons fait le suivi sur les 5 stations d’épuration d’Île-de-France, puis nous avons fondé le réseau Obépine avec des chercheurs de Sorbonne Université (virologues médicaux, mathématiciens, hydrologues), d’autres universités (Lorraine, Clermont), de l’IRBA (Institut de recherche biomédicale des armées) et de l’Ifremer. Le MESRI** nous a subventionnés à hauteur de 3,5M€ et a missionné Obépine pour suivre 150 stations d’épuration en France (analysées 2 fois par semaine), avec lesquelles on estime pouvoir couvrir environ la moitié de la population française (en équivalents habitants). On a mis également en place une cartographie dynamique selon les périodes : nous avons par exemple fait un effort analytique sur des stations balnéaires touristiques cet été. 

Le virus retrouvé dans les eaux usées est-il infectieux ?

C’est une question essentielle, que nous étudions. Bien que je ne puisse pas m’avancer sur les résultats en cours, les eaux usées ne sont probablement pas un environnement favorable à la persistance du virus sous une forme infectieuse… en revanche, le génome viral pourrait y être très persistant.

Comment quantifiez-vous le virus dans les eaux usées ? Y a-t-il une variabilité liée à la météo (température, pluie) ?

En pratique, après concentration des eaux usées par ultracentrifugation, on extrait le génome viral et on réalise une PCR sur 3 régions différentes (comme dans le test nasopharyngé).

Le génome viral peut résister dans les eaux usées au moins 12 jours à 4 °C, les analyses sont donc suffisamment fiables et reproductibles. Dans la plupart des cas, les prélèvements sont traités dans les 24h. En cas de pluviométrie très importante, dans les réseaux unitaires d’égouts comme à Paris, eaux usées et eau pluviale se mélangent, induisant une dilution de l’échantillon. Pour s’affranchir de cette variable, nous tenons compte des débits d’eaux usées pour estimer les flux de virus (et non la concentration) qui arrivent chaque jour en tête de la station d’épuration.

Qu’avez-vous observé depuis le 5 mars 2020 ? 

Lors de la première vague, nous avons observé une augmentation de la concentration de virus dans les eaux usées, avec un pic qui précède de quelques jours celui de la courbe d’épidémiologie clinique (nombre des cas confirmés). Le confinement a eu un effet drastique, permettant d’inverser la courbe : le virus n’était plus détectable au début du déconfinement, le 11 mai. En revanche, à partir du 23 juin on a commencé à retrouver des échantillons positifs notamment en Île-de-France, alors qu’il n’y avait pas de nouveaux cas hospitalisés. La quantité de virus dans les eaux usées n’a pas cessé d’augmenter depuis, mais avec une dynamique de transmission beaucoup plus faible que pendant la 1re vague. Il a fallu 4 mois pour atteindre des concentrations similaires à celles observées début avril… la courbe de la seconde vague précède de 2 à 3 semaines celle des cas confirmés hospitalisés (car de nombreux patients sont asymptomatiques). Parmi tous les indicateurs, c’est probablement le plus précoce ! 

Est-il donc un outil intéressant de dépistage de masse ?

Oui, il a déjà montré son efficacité dans le dépistage des clusters ! Cet été, dans une petite île touristique française, nous avons observé soudainement une augmentation brutale de la quantité de virus dans les eaux usées, et nous avons prévenu les collectivités concernées. Le dépistage de 980 personnes a permis d’identifier 6 cas asymptomatiques, qui ont été mis en isolement, et l’épidémie a été endiguée très rapidement. Dans un campus de l’université d’Arizona à Tempe, l’analyse des eaux provenant d’un dortoir de 311 personnes a permis de débusquer un cluster de 3 étudiants. Ainsi, on pourrait envisager d’appliquer cette stratégie aux Ehpad : c’est une méthode économique et simple à réaliser pour un suivi collectif, qui pourrait précéder un dépistage individuel en cas de positivité.

Elle a aussi un autre intérêt une fois l’épidémie établie : valider ou non l’efficacité des mesures mises en œuvre pour freiner la circulation du virus, par exemple celle de ce nouveau confinement, moins strict que le précèdent.

Comment accéder aux données pour chaque région ?

Aux Pays Bas, la quantité de virus dans les eaux usées est un indicateur rendu public comme les autres, mais le système juridique est différent en France : les donneurs d’ordre étant les collectivités, nous ne pouvons pas communiquer les résultats au grand public sans leur accord. On remonte toutefois nos résultats aux ARS ainsi qu’aux ministères de la recherche et de la santé. 

Quel avenir pour le réseau Obépine ?

Ce réseau a l’ambition de devenir une sorte de « centre de référence » dédié à ce type de matrice pour suivre certaines épidémies, comme la gastroentérite ou encore la grippe, en complément du réseau Sentinelles. Ce serait une première mondiale, à ma connaissance.

Cinzia Nobile, La Revue du Praticien

* Pour confirmer formellement cette hypothèse, cette équipe est en train de mener une étude clinique afin de comparer l’excrétion du SARS-CoV-2 dans les selles des sujets avec ou sans symptômes.

** Ministère de l’enseignement supérieur, de la recherche et de l’innovation.

Figures et tableaux
Références

Photo : S. Wurtzer, DR.