Analyse des eaux usées

La détection précoce des épidémies au niveau communautaire joue un rôle clé dans la maîtrise de la propagation de la maladie et peut permettre d’intervenir rapidement pour réduire la morbidité et la mortalité qui pourraient en résulter, ainsi que de mettre en œuvre des mesures de prévention et de contrôle. La santé publique nécessite des approches novatrices de surveillance et de gestion pour la prévention des maladies infectieuses au sein d’une communauté. Ces nouvelles technologies doivent être flexibles, rentables et évolutives, et fournir des données complètes et objectives en temps réel.

L’épidémiologie basée sur les eaux usées (WBE), qui permet d’évaluer de manière objective et exhaustive, en temps réel, l’état de santé publique et environnementale, a suscité un vif intérêt pendant la pandémie de COVID-19. L’épidémiologie basée sur les eaux usées (WBE) est un nouvel outil épidémiologique permettant de mesurer la propagation des maladies, la consommation de drogues et d’autres indicateurs biologiques ou chimiques au sein d’une population. La WBE peut servir d’approche complémentaire aux systèmes actuels de surveillance des maladies infectieuses et peut éclairer et améliorer les réponses de santé publique grâce à l’analyse d’échantillons d’eaux usées prélevés sur l’ensemble de la population.

Plusieurs méthodes et procédures sont actuellement utilisées pour surveiller les biomarqueurs dans les eaux usées. Chaque méthode peut varier légèrement, mais la plupart d’entre elles comportent quatre étapes principales, comme le montre la procédure ci-dessous : (1) un échantillon est prélevé à proximité de la source ou dans une station d’épuration, puis (2) transféré vers un laboratoire d’analyse. Une fois reçus par le laboratoire, (3) les échantillons sont testés pour détecter la présence des biomarqueurs cibles et (4) les résultats obtenus sont analysés et combinés à d’autres informations afin d’interpréter les données.

Deux types d'échantillons d'eaux usées conviennent à la méthode WBE :

1. les eaux usées non traitées, qui comprennent les eaux usées domestiques ou provenant des bâtiments et contiennent des matières fécales humaines
2. les boues primaires, qui sont constituées des matières en suspension qui se déposent au fond des eaux usées lors de la première étape d’élimination des matières solides (appelée « sédimentation ») au sein de la station d’épuration.

Les échantillons sont généralement prélevés selon la méthode ponctuelle, la méthode composite ou la méthode passive, en fonction des contraintes liées au point de prélèvement (par exemple, l’accessibilité, l’accès à l’électricité), ainsi que de l’objectif du programme de surveillance. Les échantillons ponctuels sont prélevés directement dans un regard d’égout ou à un autre endroit du bassin de desserte, souvent en plongeant un bécher ou une bouteille dans les eaux usées pour recueillir l’échantillon. Bien que rapide et simple, cette méthode ne donne qu’un aperçu des conditions au moment du prélèvement et est fortement influencée par les fluctuations quotidiennes du débit et de la composition des eaux usées. Pour pallier ce problème, on prélève des échantillons composites en regroupant plusieurs échantillons ponctuels à une fréquence spécifiée sur une période donnée. Ceux-ci reflètent les caractéristiques moyennes des eaux usées pendant la période de prélèvement et sont utilisés dans la plupart des études sur les particules biologiques dans les eaux usées (WBE). Enfin, l’échantillonnage passif utilise un dispositif physique contenant des matériaux absorbants ou des membranes, placé dans un bassin de captage des eaux usées ciblé afin de capturer des virus et d’autres particules pendant une période définie. Les échantillonneurs passifs sont faciles à déployer et à récupérer dans de petits bassins de captage ; ils ne nécessitent pas d’alimentation électrique pour fonctionner et peuvent donc être utilisés dans n’importe quelle canalisation d’égout accessible.

20/30 Labs joue un rôle important dans les efforts visant à faire de la surveillance des eaux usées (WBE) un élément clé d’une méthode de surveillance nationale. Pendant la pandémie de Covid-19, nous avons travaillé sur de nombreux projets différents et mené des études pilotes, en surveillant des établissements de soins, des aéroports et des zones résidentielles. Nous avons réalisé des milliers de tests et évalué toutes les différentes méthodes d’échantillonnage afin de détecter la présence du SARS-CoV-2 dans les échantillons. Nous avons également effectué des tests de dépistage de la grippe A et B, du VRS, des norovirus G1 et G2, ainsi que des analyses d’ammonium, d’orthophosphate et de pH, ce qui a permis de confirmer que cette approche est efficace, rapide et simple.

RÉFÉRENCES :

• Baker, R.E., Mahmud, A.S., Miller, I.F. et al. - Les maladies infectieuses à l’ère du changement mondial. Nat Rev Microbiol 20, 193–205 (2022). https://doi.org/10.1038/s41579-021-00639-z
• Steele L, Orefuwa E, Bino S, Singer SR, Lutwama J, Dickmann P. Détection précoce des épidémies : un modèle générique et une nouvelle méthodologie pour favoriser une détection précoce, étayés par des données provenant de pays à faibles et moyens revenus. Front Public Health. 11 septembre (2020) ; 8 : 452. doi : 10.3389/fpubh.2020.00452.
• Adhikari, S., Halden, R.U. – Opportunités et limites de l’épidémiologie basée sur les eaux usées pour le suivi de la santé mondiale et la réalisation des objectifs de développement durable des Nations unies. Environment International, vol. 163, (2022). https://doi.org/10.1016/j.envint.2022.107217.