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Une stratégie différente pour le dépistage d'eaux usées de SARS-CoV-2

Les chercheurs ont vérifié un grand choix de concentration en ARN et de méthodes et d'analyses d'extraction pour développer un protocole pour vérifier SARS-CoV-2 en eaux usées, qui peuvent aider à améliorer le contrôle COVID-19.

COVID-19, provoqué par le coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de syndrôme respiratoire aigu sévère, est habituellement surveillé en diagnostiquant les patients symptomatiques et en traçant leurs contacts. Cependant, ceci peut ne pas être très précis pendant qu'il exige la participation individuelle volontaire et ne comprend pas des cas asymptomatiques, l'effectuant contestant pour contrôler la propagation.

Les eaux usées de contrôle sont une autre méthode de surveiller la propagation et la circulation des maladies infectieuses. Des bornes de la maladie telles que des génomes viraux sont relâchées et transportées dans les eaux usées. L'abondance d'agents pathogènes dans les eaux usées peut être employée pour impliquer la propagation de la maladie.

Plusieurs études ont rapporté utilisant des eaux usées pour surveiller la boîte de vitesses de SARS-CoV-2. Cependant, il y a quelques défis à faire ceci. Puisque les eaux usées ont beaucoup d'autres question organique et métaux, le dépistage des niveaux bas de virus peut être difficile. De plus, on ne le connaît pas avec précision sous quelle forme le virus SARS-CoV-2 est présent dans les fèces, telles que des particules de virus, les éclats, et ainsi de suite, qui peuvent être décomposés davantage pendant le transport des eaux usées. Ainsi, il est essentiel d'avoir des méthodes fiables de concentration et le dépistage analytique des virus.

Stratégies de contrôle

Dans un rapport de recherche publié sur le serveur de prétirage de medRxiv*, les chercheurs de Belgique enregistrent une comparaison de différentes méthodes bioanalytical pour la concentration de l'ARN SARS-CoV-2 en eaux usées.

Synthèse schématique de contrôle d
Synthèse schématique de contrôle d'eaux d'égout pour déterminer la circulation SARS-CoV-2 dans la population globale.

L'équipe a obtenu des échantillons d'eaux usées provenant de huit centrales différentes de traitement des eaux résiduaires en Belgique et des eaux usées sanitaires d'une compagnie qui a eu un numéro élevé des cas COVID-19. Ils ont employé différentes méthodes d'ultra-filtration utilisant la précipitation de plusieurs dispositifs de centrifugation et de polyéthylène glycol (ANCRAGE) pour concentrer l'ARN viral. La méthode qui a donné les niveaux les plus bas et les plus reproductibles du seuil de cycle (Ct) pour l'amplification du gène SARS-CoV-2 a été employée pour la concentration d'échantillon.

L'équipe a également vérifié plusieurs nécessaires commerciaux d'extraction d'ARN pour choisir celui qui a donné les valeurs les plus basses et les plus reproductibles de Ct. Elles ont employé le RT-PCR et l'ACP digital (dPCR) pour l'amplification de l'ARN viral. le dPCR peut être plus utile pour le contrôle des eaux usées car il est moins sensible aux inhibiteurs d'ACP actuels en eaux usées et fournit la quantification absolue.

Protocoles analytiques améliorés

Basé sur les résultats de concentration pour des échantillons rassemblés en août 2020, quand le nombre de cas était plus bas comparé à ceux dans la deuxième onde, l'équipe a trouvé que précipitation d'ANCRAGE ne pourrait pas trouver N1 et des gènes de N2 et des concentrations des coronavirus porcins étaient considérablement inférieur. Par conséquent, cette méthode n'a pas été poursuivie davantage.

Lors de vérifier l'effet de différents tailles de pore de filtre et volumes témoin, l'équipe a constaté que bien que de plus petites tailles de pore puissent concentrer des échantillons mieux, elles ont souvent abouti à filtrer l'obstruction et la concentration des inhibiteurs d'ACP. Ainsi, ils ont employé une coupure de poids moléculaire de 50 à 100 kDa et volumes témoin de 50 à 500 ml. Les niveaux viraux étaient si bas pour trouver sans concentration. Par conséquent une opération de concentration était nécessaire pour trouver SARS-CoV-2 en eaux usées. Dans le protocole final, les chercheurs ont employé l'ultracentrifugation avec des filtres de Centricon.

Bien que la méthode manuelle d'extraction d'ARN et la méthode robotisée utilisant Maxwell PureFood et le nécessaire d'authentification d'OGM aient été comparables pour l'extraction d'ARN, l'équipe a choisi la méthode robotisée pour son débit élevé.

Les auteurs ont trouvé le RT-PCR et le dPCR ont donné les mêmes niveaux de concentration, indiquant que la sensibilité des deux analyses est assimilée. Cependant, l'avantage du dPCR est qu'il n'a pas besoin d'une courbure normale.

Quand l'eau est transportée dans le réseau d'égouts, le génome SARS-CoV-2 peut être divisé en plus petits éclats d'ARN. L'équipe a trouvé des gènes de N2 et d'E trouvés pour être au-dessus de la limite inférieure de la quantification pour plus de 87,5% des échantillons d'eaux usées. Cependant, là augmentait la variabilité dans le gène d'E avec du temps. Puisqu'il y avait de variabilité significative dans la concentration indigène au niveau plus bas de la quantification, l'évaluation de la stabilité est provocante.

La congélation échantillonne les copies diminuées de gène 10 fois, alors que les niveaux de dépistage étaient plus élevés dans les échantillons maintenus à 4 °C. Les auteurs proposent de maintenir des échantillons à cette température et de les analyser moins de trois jours de ramassage.

En dépit de meilleurs protocoles se développants, il y a de variabilité encore significative dans des méthodes de concentration d'échantillon car il n'y a norme pas externe à rivaliser avec. En outre, la condition du génome SARS-CoV-2 en eaux usées est très incertaine à cause de la dégradation potentielle dans le réseau d'égouts. Davantage de recherche est nécessaire pour comprendre mieux ces variabilités et l'utilisation potentielle de l'épidémiologie basée sur eaux usées pour le contrôle SARS-CoV-2.

Avis *Important

le medRxiv publie les états scientifiques préliminaires qui pair-ne sont pas observés et ne devraient pas, en conséquence, être considérés comme concluants, guident la pratique clinique/comportement relatif à la santé, ou traité en tant qu'information déterminée.

Journal reference:
Lakshmi Supriya

Written by

Lakshmi Supriya

Lakshmi Supriya got her BSc in Industrial Chemistry from IIT Kharagpur (India) and a Ph.D. in Polymer Science and Engineering from Virginia Tech (USA).

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