Le test d’échantillons d’eaux usées pour le SRAS-CoV-2 comme moyen de prédire les poussées de cas cliniques a attiré l’attention. Les scientifiques étudient cette approche depuis le début de la pandémie. Cependant, les méthodes actuelles ne sont pas particulièrement sensibles et ne peuvent détecter que des cas croissants sans pouvoir prévoir leur nombre au sein d’une communauté.

Kitajima et ses collègues avaient déjà développé une méthode pour détecter l’ARN du SRAS-CoV-2 dans des échantillons d’eaux usées. Mais cette méthode nécessite des matériaux solides et ne fonctionne pas bien avec des eaux usées diluées les jours de pluie ou avec des eaux usées traitées qui ont été clarifiées et qui sont principalement liquides. Alors, ils ont modifié leur approche. Au lieu d’utiliser une centrifugation à basse vitesse pour créer des pastilles à partir d’échantillons d’eaux usées qui sont ensuite testés, ils ont utilisé des filtres spéciaux capables de capturer l’ARN viral des eaux usées diluées. Ceci est suivi par l’extraction de l’ARN du filtre, son amplification, puis l’exécution de tests de réaction en chaîne par polymérase (PCR) pour le détecter. Ils appellent la nouvelle méthode Efficient and Practical Virus Identification System with Enhanced Sensitivity for Membrane (EPISENS-M).

Ils ont utilisé EPISENS-M pour tester des échantillons hebdomadaires prélevés dans deux usines de traitement des eaux usées à Sapporo, au Japon, pendant deux ans, de mai 2020 à juin 2022. Ils ont comparé les données sur le SRAS-CoV-2 qu’ils ont obtenues à partir de ces échantillons avec une surveillance clinique. données des cas de COVID-19 dans les deux zones de chalandise.

« EPISENS-M a pu détecter l’ARN du SRAS-CoV-2 dans les eaux usées avec une précision de plus de 50 % alors que les nouveaux cas étaient encore inférieurs à un sur 100 000 habitants », explique Kitajima.

Des analyses plus poussées des données ont montré que les personnes infectées commencent à excréter le virus dans le système d’égouts environ cinq jours avant d’être signalées par des tests cliniques.

Les chercheurs ont utilisé les données sur le virus des eaux usées ainsi que les données de surveillance clinique pour développer un modèle mathématique qui prend en compte les fluctuations de l’excrétion virale au cours de la maladie pour prédire avec succès le nombre de nouveaux cas attendus au cours des cinq jours suivants.

« Nous devons encore comprendre comment les vaccinations, par exemple, affectent l’excrétion virale des individus infectés dans le système d’égouts », explique Kitajima. « Notre approche implique également des équipements coûteux. Des recherches supplémentaires sont donc encore nécessaires pour améliorer cette méthode et la rendre plus rentable. Pourtant, cette recherche met en évidence le potentiel de l’épidémiologie basée sur les eaux usées pour prévoir le nombre de cas cliniques dans une communauté même lorsqu’une surveillance clinique entièrement notifiable n’est pas pratiquée. »