Covid-19 : cinq questions sur les tests dans les eaux usées pour évaluer l'évolution de l'épidémie

Rechercher dans l'eau trouble ce qui ne peut pas se voir ailleurs. C'est l'idée à l'origine de l'Observatoire épidémiologique dans les eaux usées. Obépine, de son petit nom. Créée début mars 2020, à l'initiative de l'université de la Sorbonne, de l'opérateur Eau de Paris et de l'Institut de recherche biomédicale des armées, la structure s'attache à détecter la charge virale du Covid-19 dans les eaux des stations d'épuration françaises.

Une telle recherche a permis, lors des première et seconde vagues, d'identifier de manière précoce la recrudescence de la circulation du virus. Comment est-ce possible ? Peut-on imaginer l'utiliser pour se prémunir d'une éventuelle troisième vague ? L'indicateur est-il fiable et doit-on s'inquiéter de retrouver des traces du Covid dans nos eaux usées ? Franceinfo répond à cinq questions pas si bêtes sur le sujet. 

1Comment ça marche ?

Le test consiste à prélever un échantillon d'eau usée dans une station d'épuration et à l'analyser pour identifier la présence du Sars-CoV-2. Si le virus est détectable dans les eaux usées, c'est parce qu'il peut se retrouver dans les selles des personnes positives au Covid-19 symptomatiques et asymptomatiques. "Environ 50% des personnes infectées rejettent le virus par les selles trois ou quatre jours avant même les premiers signes cliniques", précise Yvon Maday, mathématicien à l'université Paris-Sorbonne, travaillant sur les modèles d'Obépine au journal du CNRS.

Le dépistage consiste donc à extraire "les acides nucléiques présents dans l'échantillon : les ARN, dont les ARN du Covid" et à les quantifier "par une technique de RT-PCR qui est très proche de celle qu'on utilise chez les malades", explique à franceinfo Vincent Maréchal, professeur de virologie à l'université Paris-Sorbonne et cofondateur d'Obépine.

Les ARN viraux sont extraits puis analysés pour déterminer s'ils portent le Sars-CoV-2. La quantité des génomes viraux du coronavirus est ensuite analysée pour permettre d'évaluer la charge virale. "On a un premier résultat qui s'exprime en nombre de génomes viraux par litre d'eau usée, ça nous donne une idée de la concentration du virus dans les eaux usées", explique l'enseignant.

"C'est une technique qui n'est pas tout à fait nouvelle", souligne Emmanuel Rusch, épidémiologiste et président de la Société française de santé publique. "Elle a été très utilisée pour la poliomyélite", rappelle-t-il. La circulation de poliovirus a été détectée par exemple en 2014 dans les eaux usagées de Sao Paulo, au Brésil.

2Est-ce que c'est fiable ?

Si le dépistage des eaux usées corrobore les données des autres indicateurs, il présente toutefois des failles : les analyses obtenues doivent être "recontextualisées" pour prendre en compte de nombreux "paramètres propres à la station et à l'environnement", explique le cofondateur d'Obépine : les données pluviométriques doivent par exemple être mesurées et prises en compte puisque la pluie peut diluer la charger virale présente dans les eaux usées.

Par ailleurs, une inconnue demeure dans l'équation : les scientifiques ne savent pas à ce jour "quelle est la relation entre la charge virale et le nombre de personnes qui excrètent le virus", explique Vincent Maréchal. "On ne sait pas quelle est la proportion de gens infectés qui sécrètent du virus dans les selles ni quelle quantité de virus les personnes asymptomatiques sécrètent dans leurs selles." La durée de la sécrétion est également imprécise : le virus peut être présent dans les selles "jusqu'à trois à quatre semaines, parfois même plus, après l'apparition des signes cliniques, alors que la personne n'est plus contagieuse", précise le professeur de virologie. 

"Pour le coronavirus, on sait que le virus est excrété par les selles mais pas seulement dans les selles. Il nous manque encore des connaissances à ce sujet, ce qui complique la modélisation", complète l'épidémiologiste Emmanuel Rusch.

3Quel est l'avantage de cet indicateur ?

Le dépistage dans les eaux usées permet de détecter le virus avant l'apparition des cas cliniques, assurent les membres d'Obépine. Leurs analyses ont permis de détecter le retour du virus dès le mois de juin, et elles ont pu mesurer les effets du couvre-feu et du reconfinement avant d'autres indicateurs, se réjouit Vincent Maréchal. Des diminutions des concentrations virales ont pu être observées par les chercheurs après l'instauration de mesures restrictives. "Avec deux prélèvements par semaine, on a à peu près les mêmes courbes épidémiologiques qu'avec 500 000 tests PCR."

Le principal avantage de l'indicateur consiste en sa forte sensibilité. Cet été, un essai réalisé à l'île d'Yeu (Vendée) a par exemple permis d'alerter sur la présence de six porteurs du virus, tous asymptomatiques. La circulation du virus a pu être détectée et a donné lieu à une campagne de dépistage PCR qui a permis d'endiguer sa progression. Des diminutions des concentrations virales ont pu être observées par les chercheurs après l'instauration de mesures restrictives.

"Ce n'est pas un outil magique : c'est un outil qui vient en complément des outils épidémiologiques."

Vincent Maréchal, professeur de virologie à la Sorbonne et cofondateur d'Obépine

à franceinfo

"Nous, ce qu'on regarde, ce sont les tendances : est-ce que cela monte, est-ce que cela stagne ou est-ce que cela descend ?" explique le professeur de virologie. Autre avantage : "Ce n'est pas invasif". Moins invasif et moins contraignant que les tests PCR ou antigéniques réalisés directement sur la population. 

4Est-ce que ces résidus présentent un risque ?

La détection de génome viral dans les eaux usées fait craindre une possible contamination par voie féco-orale. Doit-on s'en inquiéter ? Les scientifiques se veulent rassurants : des recherches sont en cours, mais les premiers éléments indiquent que les génomes détectés sont principalement non infectieux, explique Vincent Maréchal.

Il s'apprête à publier les résultats d'une étude sur le sujet qui démontre qu'"à la fois chez les hamsters et chez les humains, le virus infectieux va perdre de son infectiosité dans les selles". "Ce n'est pas un résultat absolu mais cela veut simplement dire que les selles constituent un environnement très hostile à l'infectiosité du virus, rassure-t-il. Le risque sanitaire est probablement très très faible. En tout cas bien plus faible que faire une raclette avec des amis dans une pièce fermée." Dans le cas du Covid-19, les génomes viraux sont  davantage relâchés dans l'air que dans les selles. 

5Peut-on envisager de l'utiliser à grande échelle ?

Au fil des mois et de la recherche, la structure Obépine s'est renforcée. Le réseau s'étend progressivement à travers la France et souhaite établir un maillage de 150 stations d'épuration d'ici à la fin de l'année. Le prélèvement demande une logistique importante : seuls sept laboratoires sont en mesure de procéder actuellement aux analyses des échantillons récoltés, et les résultats doivent ensuite remonter à la structure Obépine.

L'enjeu est d'élargir cette surveillance, pour l'instant limitée géographiquement. Pour être efficace, elle doit se faire de manière régulière et le plus localement possible, précise Vincent Maréchal : "Les données de charge virale valent pour une seule station : on ne peut pas comparer les données mesurées à Paris à celles mesurées à Marseille." Pour cause : la densité de population varie d'une station d'épuration à l'autre.

L'indicateur pourrait alors servir à orchestrer des campagnes ciblées de dépistage et d'isolement, avance Emmanuel Rusch, spécialiste en santé publique : "On peut imaginer mesurer les eaux usées au niveau d'une ville ou même au niveau d'un bâtiment. Cela peut être précieux pour identifier la circulation du virus dans un lieu donné", explique-t-il, tout en soulignant que les modélisations ne permettent pas, pour l'instant, d'établir un lien entre une charge virale donnée et un nombre de personnes contaminées. "On est sur quelque chose de qualitatif et non pas quantitatif. Cela nous permet de dire s'il y a des cas ou non, mais pas de savoir combien." Des tests très locaux sont déjà réalisés, comme à Marseille où les eaux usées des Ehpad sont prélevées par les marins-pompiers, puis analysées.