"Les eaux usées fournissent des données représentatives sur les variants viraux".

Actualités ETH : M. Beerenwinkel, qu'en est-il de la variante delta du coronavirus en Suisse ?
Niko Beerenwinkel : Heureusement, de moins en moins de personnes ont été infectées par le coronavirus en Suisse au cours des dernières semaines. Mais parmi les virus qui circulent, la variante delta est en augmentation. C'est ce que montrent les données de collègues ici au Département des systèmes biologiques, qui ont séquencé le génome viral d'une partie des tests PCR effectués en Suisse et ont ainsi déterminé la variante du virus. Les mesures des eaux usées, auxquelles nous participons, montrent également clairement cette augmentation. Dans les échantillons prélevés dans les stations d'épuration suisses jusqu'au 20 mai, nous n'avons pas encore pu détecter le variant delta. Sa fréquence était alors inférieure au seuil de détection. Dans les échantillons les plus récents analysés jusqu'au 15 juin, nous trouvons cependant déjà la variante delta dans cinq des six stations d'épuration analysées. Selon nos estimations, la variante représentait le 15 juin 33 pour cent de toutes les molécules d'ARN corona détectées à Zurich et 48 pour cent dans la région de Berne (Sensetal). Dans les autres stations d'épuration étudiées, la proportion de delta était plus faible.

Pouvez-vous nous expliquer brièvement comment vous déterminez les variants viraux à partir des échantillons d'eaux usées ?
Les personnes infectées excrètent de l'ARN viral, entre autres, dans leurs selles. Dans les échantillons d'eaux usées, nous ne trouvons alors généralement que des fragments d'ARN qui ne sont plus infectieux et pas de virus intacts. Des collègues de l'Eawag et de l'EPFL prélèvent actuellement chaque jour des échantillons d'eaux usées dans six stations d'épuration suisses et en isolent ces fragments d'ARN. Des collègues du Functional Genomics Center de Zurich séquencent l'ARN, c'est-à-dire qu'ils déterminent la séquence des éléments constitutifs de l'ARN. Nous analysons ensuite les données à l'aide de méthodes bioinformatiques, à partir desquelles nous pouvons estimer la fréquence des différentes variantes de virus.

Comme vous l'avez dit, les variants viraux sont également déterminés en Suisse lors des tests PCR. Pourquoi les analyses des eaux usées sont-elles nécessaires ?
Les analyses des eaux usées présentent deux avantages majeurs : Premièrement, ces données sont réellement représentatives du bassin versant d'une station d'épuration. En revanche, si l'on examine les variantes du virus dans des échantillons de patients, il y a toujours le risque que les données soient légèrement faussées, par exemple parce que toutes les personnes ne peuvent pas être testées. Deuxièmement, notre méthode est relativement peu coûteuse. En séquençant un petit nombre d'échantillons d'eaux usées, nous obtenons des informations fiables sur la proportion des différents variants viraux. Pour obtenir la même précision avec des échantillons de patients, il faut séquencer un nombre beaucoup plus important d'échantillons.

Qu'en est-il des inconvénients des mesures des eaux usées ?
Les variantes de virus sont parfois difficiles à distinguer dans les eaux usées, à savoir lorsqu'une variante présente peu de mutations caractéristiques ou lorsque plusieurs variantes se partagent de telles mutations. Il est également difficile de calculer le nombre absolu de personnes infectées à partir des mesures des eaux usées, car des facteurs environnementaux tels que de fortes précipitations influencent la concentration des molécules d'ARN corona dans les eaux usées. Les molécules sont alors fortement diluées dans les eaux usées. Si le nombre de cas de Corona diminue encore en été, la détection du virus dans les eaux usées finira probablement par ne plus fonctionner. Mais à partir d'une certaine incidence virale, les mesures des eaux usées conviennent très bien pour calculer le rapport entre les différentes variantes de virus à un moment donné et pour observer comment ce rapport évolue avec le temps. C'est là que réside notre principal intérêt.

Pourquoi ces données sont-elles intéressantes ?
Les variations de ce rapport permettent de calculer si une nouvelle variante est plus facilement transmissible qu'une ancienne, et dans quelle mesure. Comme les données sur les eaux usées représentent la moyenne sur un grand nombre de personnes, les calculs effectués avec ces données sont plus précis et comportent moins d'incertitude. Nous pouvons donc prédire très tôt si une nouvelle variante doit être considérée comme préoccupante ou non.

Vous publiez vos résultats sur votreSite web. Les dernières données disponibles datent du 15 juin, c'est-à-dire d'il y a deux semaines. L'analyse pourrait-elle être plus rapide ?
Avec les autres scientifiques impliqués, nous avons lancé ce projet en tant que projet de recherche. Il s'agissait pour nous de montrer que de telles mesures sont possibles. Nous visons maintenant la publication des données deux semaines après le prélèvement des échantillons. Mais cela ne fonctionnera que si toutes les analyses de biologie moléculaire et bioinformatiques réussissent sans erreur dès le premier essai. Si l'on souhaite à l'avenir utiliser ces mesures - par exemple à la demande des autorités - comme système d'alerte précoce, c'est-à-dire pour obtenir encore plus rapidement et régulièrement des informations sur les nouvelles variantes qui apparaissent, il faudrait adapter à cet objectif l'infrastructure orientée vers la recherche. C'est certainement possible, mais au-delà de notre activité de recherche.