Détection du Sars-Cov-2 dans les eaux usées : un outil de surveillance et de suivi de l’épidémie

L’approche épidémiologique basée sur la surveillance des eaux usées est une pratique relativement connue pour étudier par exemple l’utilisation de drogues illicites dans une population ou encore pour suivre l’évolution de maladies virales. Cette méthode permet de recueillir des données en temps réel sur grand nombre d’individus et cela de façon non intrusive et peu couteuse.
Le matériel génétique des virus peut être détecté dans les fèces de malades quelques jours voire plusieurs semaines avant l’apparition des premiers symptômes. C’est pourquoi la surveillance des eaux usées se révèle être un outil précoce pour prévenir l’émergence d’une épidémie.

Concernant l’épidémie de la Covid-19 :

En mars 2020 des chercheurs du KWR (Water Research Institute) ont découvert la présence d’ARN du SARS-Cov-2 dans les eaux usées prélevées dans une station d’épuration près de l’aéroport d’Amsterdam ainsi que sur plusieurs autres sites aux Pays Bas. Et moins d’une semaine plus tard le premier cas de malade infecté au Covid -19 dans ce pays était diagnostiqué.
Cette étude a ouvert la porte à la possibilité d’utiliser les eaux usées pour suivre l’infection au Covid-19 à l’échelle de la population. Très vite il est apparu que la détection du matériel génétique du SARS-CoV-2 par RT qPCR était un moyen efficace pour réaliser la surveillance de l’épidémie, pouvant être corrélée au nombre d’individus testés positifs.

Concentration et purification de l’échantillon :

Le matériel génétique du virus est présent à de faibles concentrations dans les eaux usées ce qui implique une étape de concentration des échantillons collectés pour le rendre détectable.
Plusieurs méthodes originellement utilisées pour concentrer les virus et les mettre en culture (filtration sur membrane chargée, ultracentrifugation, précipitation au PEG/NaCL, …) ont été appliquées avec des résultats plus ou moins reproductibles. De plus ces techniques se révèlent souvent longues, et relativement lourdes à mettre en œuvre.
Par ailleurs cette étape va également entrainer la concentration des inhibiteurs de PCR, éléments présents en quantité importante dans ce type d’échantillon.
Il était donc important de mettre au point une méthode de concentration et de purification de l’ARN viral :

• simple et rapide à mettre en œuvre
• offrant un excellent rendement d’extraction
• éliminant la plupart des inhibiteurs
• capable de s’adapter au nombre d’échantillons que doit traiter les laboratoires

Promega a développé une méthode de capture directe permettant d’augmenter significativement le débit des échantillons traités avec une très grande efficacité et reproductibilité. Cette méthode peut être couplée à nos différentes techniques de purification qu’elles soient manuelles ou automatisées.

>> Pour en savoir plus sur cette méthode « Direct Capture and purification of viral DNA/RNA from waste water » visitez notre site internet

Détection par RT qPCR :

Les réactifs de PCR, y compris les produits qPCR et RT-qPCR, sont couramment utilisés pour détecter et amplifier les séquences virales cibles.
Toutefois pour détecter l'ARN viral du SRAS-CoV-2 dans les eaux usées, il est recommandé d’utiliser des réactifs dédiés, présentant une sensibilité élevée et intégrant plusieurs contrôles internes d'amplification et de purification afin d'évaluer notamment l’impact éventuel des inhibiteurs.

Le kit SARS-CoV-2-RT-qPCR pour eaux usées proposé par Promega comprend :
• une combinaison de primers ciblants les régions N1 ou N2 du gène de la nucléocapside ou du gène de l'enveloppe (E), cibles recommandés par le CDC et disponibles séparément, offrant ainsi aux laboratoire une plus grande flexibilité,
• des élèments spécifiques aux eaux usées pour servir de contrôle interne : les primers et sondes du Pepper Mild Mottle Virus (PPMoV), le virus à ARN le plus abondant dans les féces humains,
• un master mix de RT qPCR robuste aux inhibiteurs de la reverse transcriptase et de la PCR présents dans les eaux usées.

Conclusion :

Le 17 mars dernier, la communauté européenne a recommandé une approche « commune » pour la mise en place d’une surveillance systématique de la présence du SARS-CoV-2 et de ses variants dans les eaux usées des pays de l’Union européenne recommendation_covid19_monitoring_wastewaters.pdf (europa.eu)

Il est ainsi probable que cette approche qui a fait ses preuves dans le cadre de l’épidémie du Covid-19 puisse être utilisée à l’avenir dans la surveillance et la prévention d’autres épidémies.

Pour en savoir : Consultez la page dédiée à cette approche sur notre site internet

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