BGU, Sheba, Technion (Israël) : tracer le Covid-19 à travers les égouts et les eaux recyclées pour prévenir les épidémies

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Un groupe de scientifiques de l’Université Ben Gourion du Néguev (BGU) a développé une méthodologie pour tracer le virus du SRAS-CoV-2 (ou Covid-19) à travers les réseaux d’égouts et d’eaux usées. Ils ont déjà identifié que le Covid-19 passait par les excréments dans les eaux usées dans une première phase de prélèvements. Cependant, personne n’est encore sûr que le virus reste contagieux dans les eaux usées. De plus, si leur nouvelle méthodologie s’ajoute aux tests de dépistage réguliers des eaux usées, elle pourrait être utilisée pour déterminer l’étendue de l’épidémie actuelle et devenir un système d’alerte précoce pour les épidémies futures.

Esther Amar, fondatrice d’Israël Science Info rappelle que, par ailleurs dans le monde, « plus d’une douzaine de laboratoires analysent les eaux usées à la recherche du COVID-19 et ont détecté des particules du virus aux Pays-Bas, aux États-Unis, en Suède… (Nature) ».

Après avoir analysé des échantillons dans des petites et grandes usines de traitement d’eaux usées en Israël et plusieurs autres points dans le pipeline d’eaux usées de la région de Tel Aviv pendant l’épidémie de coronavirus, l’équipe a confirmé la présence de l’ARN du SARS-CoV-2 dans les eaux usées. De plus, ils ont trouvé une concentration plus importante dans la région de Bnei Brak, ce qui correspond à un point chaud d’épidémie. Par conséquent, ils pensent que le dépistage des eaux usées et des eaux usées pourrait donner une meilleure indication de la propagation du virus que les méthodes actuelles.

La prochaine question est de savoir si le virus est toujours infectieux lorsqu’il apparaît dans les eaux usées. Les coronavirus précédents, comme le SRAS, ne pouvaient survivre en dessous de 20°C pendant de longues périodes dans les eaux usées.

Israël leader mondial de la réutilisation d’eaux usées

Israël est leader mondial de la réutilisation d’eaux usées (principalement pour l’agriculture), il est donc capital en Israël de déterminer si le virus passe par les excréments (ou d’autres voies) dans les eaux usées tout en restant infectieux. S’il reste infectieux, les agents d’entretien des eaux usées pourraient être un vecteur supplémentaire de propagation du virus. Cela vaut également pour les régions les plus pauvres où les conditions sanitaires sont pires, où le risque que quelqu’un soit exposé à des eaux usées non traitées est plus élevé. A l’avenir, le groupe estime que sa nouvelle méthodologie pourrait être généralisée comme test de dépistage standard des eaux usées pour fournir une alerte précoce en cas de nouvelle flambée.

Le Pr Ariel Kushmaro, du département d’ingénierie de biotechnologie Avram et Stella Goldstein-Goren de la BGU, a piloté l’équipe. Les autres membres comprennent le Dr Itay Bar-Or, un virologiste du Sheba Medical Center, le Dr Yakir Berchenko du Département de génie industriel et de gestion de la BGU, le Dr Oded Nir, du Département de dessalement et traitement de l’eau de l’Institut Zuckerberg de la BGU et le Pr Eran Friedler du Technion.

L’équipe a demandé des subventions pour poursuivre la recherche. Le projet est placé sous l’égide du Groupe de travail sur le coronavirus de la BGU, créé par le président de la BGU, le Pr Daniel Chamovitz, pour valoriser l’ingéniosité et les travaux du corps professoral et des étudiants dans la lutte contre la pandémie de Covid-19.

Un poliovirus détecté dans les égouts en Israël en 2013

Lors d’études antérieures, le Dr Yakir Berchenko de l’Université Ben Gourion du Néguev avait réussi à isoler un poliovirus sauvage de type 1* à Rahat, petit village au sud d’Israël dans le système d’égouts, après une épidémie en Israël en 2013. Cet entérovirus responsable de la poliomyélite (de tous les virus à ARN l’un des plus mutagènes, bien plus que le virus de la grippe). Les Israéliens vaccinés contre la polio sont 94 %, « un très bon chiffre » selon l’OMS.

Malgré l’éradication de la poliomyélite dans la plupart des pays, le risque majeur reste la contagion du virus par un pays endémique vers un pays jusque-là épargné. La détection est un des outils les plus puissants permettant de contrecarrer la propagation des maladies virales en mettant rapidement en place des campagnes de vaccination (BVST).

BGU et Esther Amar pour Israël Science Info

* Publication dans sciencemag

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A group of Ben-Gurion University of the Negev scientists have developed a new methodology to trace the SARS-CoV-2 virus through the sewage and wastewater systems. They already determined that it is transferred through feces into the sewage in their first round of sampling. However, no one is sure yet if the virus remains contagious in sewage. Moreover, if their new methodology is added to the regular screening tests for sewage and wastewater, it could be used to determine the extent of the current outbreak and become an early warning system for future outbreaks.

After conducting sampling at large and small wastewater treatment plants in Israel and several additional spots in the sewage pipeline of Tel Aviv area during the coronavirus outbreak, the team has confirmed SARS-CoV-2 RNA in sewage. Moreover, they found a larger concentration in the Bnei Brak area, which corresponds with an outbreak hot spot. Therefore, they believe screening sewage and wastewater could give a better indication of the spread of the virus than current methods.

The next question they are planning to answer is whether the virus is still infectious when it appears in sewage. Previous coronaviruses, like SARS, could only survive below 20 degrees Celsius for long periods in sewage. Israel is the world’s leader in reusing water from sewage (mainly for agriculture), so it is especially crucial here in Israel to determine if the virus is being passed through feces or other routes into the sewage while remaining infectious. If it does remain infectious, then sewage maintenance workers could be an additional vector for the spread of the virus. This is also relevant for poorer regions with worse sanitary conditions, where there is a higher risk of someone being exposed to untreated sewage.

Looking to the future, the group believes that their new methodology could be incorporated as a standard screening test of sewage to provide early warning should another outbreak occur.

Prof. Ariel Kushmaro of the Avram and Stella Goldstein-Goren Department of Biotechnology Engineering is the team leader. The other team members include Dr. Itay Bar-Or, a virologist from Sheba Medical Center, Dr. Yakir Berchenko of BGU’s Department of Industrial Engineering and Management, Dr. Oded Nir, of the Department of Desalination and Water Treatment at BGU’s Zuckerberg Institute for Water Research and Prof. Eran Freedler from the Technion.

The team has already applied for grants to further the research. The project is under the auspices of BGU’s Coronavirus Task Force, which was created by BGU President Prof. Daniel Chamovitz to harness the ingenuity and research of the faculty and students to tackle the various aspects of the COVID-19 pandemic.

In previous studies, Dr. Berchenko successfully tracked a wild poliovirus after an outbreak in the sewage system in Israel in 2013.

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