Des chercheurs de la Dalhousie University aident à mettre au point une méthode d’analyse des eaux usées qui pourrait servir à la détection précoce des éclosions de COVID-19

Des chercheurs de la Dalhousie University ont contribué à mettre au point une méthode d’analyse rapide permettant de détecter la présence du virus SRAS-CoV-2, soit le virus responsable de la COVID-19, dans les eaux usées. Il s’agit là d’un outil inespéré et précieux, qui devient important dans la lutte mondiale contre la propagation du virus.

Amina Stoddart, professeure adjointe au département du génie civil et des ressources, dirige un projet avec ses collègues Graham Gagnon et Rob Jamieson qui vise à élaborer une méthode de surveillance de la COVID-19 fondée sur l’analyse des eaux usées.

Les trois chercheurs collaborent avec Halifax Water et LuminUltra Technologies, une entreprise canadienne de biotechnologie qui a récemment déposé un brevet pour la première méthode rapide et complète de dépistage  du virus responsable de la COVID-19 dans les eaux usées, qui peut être utilisée sur le terrain.

L’idée au cœur de cette approche est que les eaux usées pourraient alerter les autorités sur la présence du virus avant que des personnes ne présentent des symptômes ou ne reçoivent un résultat positif à un test de dépistage, ou alors que des personnes sont asymptomatiques.

« Il a été démontré que l’analyse des eaux usées permet de détecter rapidement le virus, avant même que des cas d’infection ne puissent être diagnostiqués. L’avantage que présente cette méthode pourrait aider les responsables de la santé publique à disposer de renseignements supplémentaires sur lesquels se fonder pour prendre des décisions relativement à la pandémie », affirme Mme Stoddart.

« Les responsables de la santé publique partout dans le monde ont confirmé que l’analyse des eaux usées est un outil efficace dans la lutte contre la pandémie, et les chefs de file de la recherche sur la scène internationale ont démontré les avantages que présente l’analyse des déchets humains dans des populations contrôlées. Nous sommes très heureux de poursuivre la collaboration de longue date en matière de recherche qui existe entre la Dalhousie University et LuminUltra afin de lutter contre la pandémie de COVID-19 à Halifax et ailleurs. »

La présence du code génétique du SRAS-CoV-2, c’est-à-dire de son ARN, a été décelée dans les matières fécales de personnes infectées, et l’on sait que ces particules survivent plus longtemps dans le tractus gastrointestinal que dans les voies respiratoires. C’est pourquoi il est possible d’analyser les eaux usées afin d’y déceler la présence du SRAS-CoV-2 et de déterminer la prévalence de la COVID-19 dans une population donnée.

En Espagne, par exemple, des chercheurs ont décelé la présence du virus dans 83 % des échantillons d’eaux usées non traitées, et ce, avant même que les premiers cas ne soient signalés dans la région.

Grâce au nouveau procédé d’extraction et de concentration de l’ARN mis au point par l’équipe de recherche, il n’est plus nécessaire d’utiliser des appareils spécialisés supplémentaires. L’ensemble du procédé, de la collecte des échantillons jusqu’à l’obtention des résultats, s’en trouve ainsi grandement simplifié.

« Halifax Water est heureuse de participer à cet important projet de recherche à titre de partenaire. Nous appuyons depuis longtemps les travaux de recherche novateurs dans le domaine de l’approvisionnement en eau et du traitement des eaux usées au profit de nos clients et de l’environnement », explique Cathie O’Toole, directrice générale de Halifax Water.

LuminUltra Technologies a mis au point une gamme de méthodes de surveillance de l’environnement permettant de déceler la présence du virus SRAS-CoV-2 dans divers milieux, notamment sur les surfaces, dans l’air, dans l’eau et dans les eaux usées. L’entreprise a mis au point le système de PCR quantitative GeneCount®, qui permet aux clients d’effectuer rapidement une analyse sur place.

« L’idée d’utiliser l’analyse des eaux usées comme outil de surveillance a été proposée par des chercheurs du monde entier depuis le début de la pandémie de COVID-19 », indique Pat Whalen, président et chef de la direction de LuminUltra.

« Jusqu’ici, l’analyse des eaux usées était un procédé compliqué et couteux, qui prenait beaucoup de temps. Cette technique susceptible de sauver des vies était donc réservée à des sous-groupes de personnes particuliers, sous l’œil attentif de chercheurs. Nous sommes déterminés à rendre cet outil de surveillance plus accessible aux collectivités partout dans le monde. Les collectivités seront ainsi alertées très tôt en cas d’infection, ce qui changera la donne en ce qui concerne la gestion de la pandémie. »

L’équipe quantifiera la charge virale du SRAS-CoV-2 dans les eaux usées brutes afin de déterminer la mesure dans laquelle le virus est présent dans la collectivité en question. Selon M. Gagnon, la collaboration au cœur de ces travaux de recherche présente des avantages immédiats et à long terme.

« Je suis très heureux que le partenariat entre LuminUltra et la Dalhousie University ait mené à cette innovation, et je suis extraordinairement fier que ce partenariat ait favorisé des possibilités de formation en recherche de pointe pour des stagiaires postdoctoraux et des étudiants de la Dalhousie University, comme Ana Luisa Parra (stagiaire postdoctorale), Emalie Hayes (étudiante à la maitrise) et Rishab Monga (étudiant COOP au baccalauréat en génie) », affirme-t-il.

Grâce à la méthode d’analyse des eaux usées mise au point par LuminUltra, il est possible d’avoir un portrait global de la santé d’une population sans avoir à se fier uniquement aux tests de dépistage réalisés à l’échelle individuelle pour déterminer s’il y a des cas de COVID-19 ou une augmentation marquée des cas d’infection. La ville de Moncton (Nouveau-Brunswick) a récemment commencé à prélever des échantillons d’eaux usées pour évaluer le potentiel d’utilisation de cette technologie comme outil de prévision, afin d’aider les responsables de la santé publique à gérer la pandémie et à mettre au point les messages à diffuser.

« LuminUltra appuie la recherche à la Dalhousie University depuis plus d’une décennie. Cette dernière innovation est un exemple remarquable de l’excellent travail qui a été accompli au cours de cette période », ajoute M. Gagnon.

Les résultats de ces travaux de recherche seront transmis à la Nova Scotia Health Authority pour l’aider à évaluer l’ampleur de la pandémie en Nouvelle-Écosse, à détecter rapidement les éventuelles prochaines vagues du virus et à prendre des décisions sur la façon de lever les restrictions sociales et économiques de façon sécuritaire.

Des échantillons seront d’abord prélevés dans les installations de traitement des eaux usées de Halifax Water situées à Dartmouth et à Halifax; le projet pourrait par la suite être étendu à l’ensemble de la province. L’équipe quantifiera la charge virale du SRAS-CoV-2 dans les eaux usées brutes afin de déterminer la mesure dans laquelle le virus est présent dans la collectivité.

En mars dernier, Halifax Water et Mme Stoddart ont reçu une subvention de recherche et développement coopérative d’une valeur de 1 million de dollars du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie (CRSNG) pour leurs travaux sur les eaux usées axés sur l’élaboration d’une stratégie de surveillance et de traitement. Ces travaux s’inscrivent dans le cadre d’un partenariat de longue date en matière de recherche entre la Dalhousie University et Halifax Water, qui a vu le jour en 2007 par l’entremise de la Chaire de recherche industrielle CRSNG-Halifax Regional Water Commission sur la qualité et le traitement de l’eau. 

« Ce partenariat a permis la réalisation de travaux de recherche de pointe sur le remplacement des conduites de branchement en plomb et diverses autres améliorations touchant la qualité de l’eau. Ces derniers travaux de recherche nous permettront d’avoir une meilleure idée de la proportion de porteurs du SRAS-CoV-2 au sein des collectivités et pourraient inciter les autorités à avoir recours à la surveillance des eaux usées pour faire face à d’autres problèmes de santé publique ou à de futures pandémies », explique Mme Stoddart.

Cet article a été traduit et republié avec la permission de la  Dalhousie University.

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