Épidémiologie moléculaire par séquençage des acides nucléiques d’origine virale présents dans les eaux usées

Molecular epidemiology of viruses sequenced from wastewater

¹ Université Côte d’Azur, CNRS UMR 7275, INSERM U1323, Institut de pharmacologie moléculaire et cellulaire, Sophia Antipolis, France
² IHU Méditerranée infection, Aix-Marseille université, Marseille, France
³ IHU Respirera, Sophia Antipolis, France
⁴ 3IA Côte d’Azur, France

^* barbry@ipmc.cnrs.fr

Résumé

L’analyse métagénomique des acides nucléiques présents dans les eaux usées est un outil épidémiologique prometteur pour suivre la propagation des virus dans de grands bassins démographiques. Son utilisation lors de la pandémie de COVID-19 a permis de surv eiller la circulation du SARS-CoV-2 sans nécessiter la collecte de multiples échantillons individuels. Cette approche permet de suivre non seulement les infections symptomatiques mais aussi les infections asymptomatiques. Initialement basée sur une détection par RT-qPCR, l’introduction du séquençage métagénomique améliore cette détection en fournissant des informations plus détaillées. L’expérience acquise avec la COVID-19 suggère d’étendre désormais cet outil épidémiologique puissant à d’autres virus également détectables dans les eaux usées. Dans cet article, nous décrivons les différentes méthodes mises en œuvre, et nous discutons les enjeux d’un déploiement rapide à une échelle internationale pour mieux appréhender la circulation des virus pathogènes à l’échelle mondiale.

Abstract

Virus surveillance using metagenomic analysis of sequences from wastewater appears to be a promising epidemiological tool for monitoring the spread of viruses in large populations. Its use during the COVID-19 pandemic enabled the monitoring of SARS-CoV-2 circulation without requiring the collection of multiple individual samples. This approach allows both symptomatic and asymptomatic infections to be monitored in a highly cost-effective way. Initially based on PCR detection, the introduction of nucleic acid sequencing has improved this tool by providing more detailed metagenomic information. Experience with COVID-19 pandemics suggests that this epidemiological tool should now be extended to other viruses detectable in wastewater. This review discusses the different methods used, highlighting the challenges of a rapid deployment on an international scale to better understand the global circulation of viral pathogens.