Prévoir l'évolution des cas cliniques de Covid-19 plusieurs jours ou semaines à l'avance : cet objectif semble presque à portée de main. L'observatoire épidémiologique de la présence du virus Sars COV-2 dans les eaux usées (Obepine (1) ) a franchi une nouvelle étape. Sur l'objectif de 158 stations d'épuration nécessaires pour constituer un maillage territorial cohérent, il a désormais recruté 82 sites de prélèvements et sept laboratoires capables d'appliquer les protocoles d'analyse demandés.

Ce projet a été lancé au début de la crise sanitaire. Il repose sur une idée : le réseau d'assainissement est le reflet des pathologies de la population raccordée, que ce soient pour des virus de la grippe, de la gastro-entérite ou de la Covid-19. Une personne infectée excrète en effet du virus par l'intermédiaire de ses selles. Et ces signaux circuleraient dans les réseaux avant l'apparition des symptômes. « Par rapport aux personnes qui vont être testées positives au Covid-19, l'avance est de cinq à six jours, a indiqué Laurent Moulin, chercheur associé au Laboratoire eau environnement et systèmes Urbains (Leesu) d'Eau de Paris à l'occasion d'une conférence de presse sur l'outil organisé par le ministère de la recherche. Par rapport à des personnes qui sont identifiées par le système de soin par exemple SOS médecin, elle est de deux semaines ».

3,3 millions d'habitants suivis depuis mars

L'observatoire suit désormais depuis sept mois les eaux usées de dix villes françaises (2) de plus de 100 000 habitants. Il a pu constater la détection précoce des malades dans des villes d'Ile-de-France, de Rhône-Alpes, Grand Est, Bourgogne, ou Hauts-de-France. En revanche, les profils réalisés à partir de stations d'épurations situées en Paca, Occitanie ou Pays de la Loire montrent une augmentation simultanée de la concentration de génome de Sars-Cov-2 dans les eaux usées et de tests positifs. Les scientifiques vont s'atteler à comprendre ces différences. « Nous allons essayer d'analyser les mouvements de personnes, par exemple certaines régions présentent plus d'étudiants que d'autres », a indiqué Yvon Maday, professeur de mathématiques appliquées à Sorbonne Université et à l'Institut Universitaire de France.

Outre les flux de population, les mathématiciens impliqués dans le projet doivent prendre en compte un certain nombre de paramètres pour consolider leur modèle de prévision et extrapoler les résultats : qualification de la fourchette d'erreur dans l'évaluation de la concentration de virus dans les eaux usées, prise en compte de l'arrivée sur le réseau d'eaux usées provenant d'hôpitaux, d'usines, éventuellement des eaux parasites, etc.

Les scientifiques vont également se pencher sur le cas des personnes asymptomatiques. Et notamment déterminer quelle quantité de virus excrètent-ils et pendant combien de temps. Pour cela, les chercheurs vont réaliser une campagne de suivi de militaires et mesurer la charge virale dans les selles des asymptomatiques.

Pour affiner les résultats et notamment augmenter le temps d'exposition, dans le cadre d'un partenariat avec l'Ile d'Yeu, l'observatoire va également utiliser des capteurs passifs, sur les membranes desquels le virus va s'adsorber.

Mise en place d'une plateforme sécurisée

« L'indicateur pourrait compléter les outils sanitaires de diagnostic individuel, a souligné Laurent Moulin. Il pourrait améliorer le réseau de surveillance en croisant avec les autres indicateurs ».

Aujourd'hui, les données contextualisées et normalisées (par exemple en prenant compte des effets de dilution des eaux de pluie) sont fournies aux collectivités partenaires. Le réseau Obepine a signé avec ces dernières une charte de confidentialité, pour que les résultats obtenus ne soient pas diffusés publiquement sans leur accord.

Les résultats sont également transmis aux agences régionales de santé (ARS) concernées et déposées sur une plateforme sécurisée dédiée du ministère de la recherche.

A terme, le ministère des Solidarités et de la Santé devrait faire le lien avec les acteurs locaux tel que les préfets, les maires et les ARS - qui resteront toutefois maîtres des décisions à prendre sur le terrain.

A plus longue échéance, l'ambition de ce réseau de surveillance pourrait dépasser le simple cadre national. Des réflexions sont, en tous cas, menées dans ce sens.  « L'Europe cherche à réaliser des cartes à l'échelle européenne et faire en sorte que les méthodes d'analyse puissent être intercomparées », a précisé Laurent Moulin. Des échantillons seraient prélevés dans ce sens dans cinq stations d'épuration à l'intérieur de chaque État membre.

Quel devenir de l'infectiosité dans les boues et effluents ?

En parallèle, les scientifiques du réseau Obepine ont travaillé sur l'évaluation des risques liés aux deux types de rejets des stations d'épuration, susceptibles de contenir du virus, les effluents et les boues mais également la persistance du caractère infectieux du virus dans l'environnement.

Le Leesu a montré que l'infectiosité du virus était très affectée dans des milieux comme les selles ou les eaux usées. Plusieurs facteurs pourraient expliquer ces caractéristiques virucides dans les boues : le pH, la présence de sel biliaire ou d'autres micro-organismes. De la même manière, les eaux usées, avec également la présence de détergents, ne sont pas propices à un maintien du virus sous une forme active. « Il existe une forte variabilité en fonction des individus, mais au final le virus retrouvé est en grande partie non infectieux », a souligné Laurent Moulin. Même si le risque est minime - le virus étant avant tout respiratoire - une contamination oro-fécale ou par aérosol d'eaux usées ne peut toutefois pas être complétement exclue.

De son côté, l'Institut français de recherche pour l'exploitation de la mer (Ifremer) a écarté tous risques sanitaires liés à une éventuelle présence du virus Sars-Cov-2 dans les coquillages ou dans l'eau de mer.

Les coliphages, indicateur du Sars-Cov-2 dans les boues

Dans les boues, les chercheurs se sont penchés sur les conditions de traitement pour garantir une innocuité en vue de leur épandage. La crise sanitaire a entrainé des difficultés pour certaines collectivités à écouler leurs boues. L'Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail (Anses) a en effet estimé que les boues d'épuration produites durant l'épidémie de Covid-19 ne devaient pas être épandues sans hygiénisation préalable. Certaines collectivités se sont ainsi retrouvées confrontées à un coût plus élevé de traitement pour répondre à ces conditions. La question est sensible. La production de boues en France s'élève à plus d'un million de tonnes de matière sèche. Et habituellement plus de 70 % de ces boues sont valorisées en agriculture, le reste est incinéré.

« Nous avons évalué la survie du Sars-Cov-2 infectieux, explique Christophe Gantzer, directeur adjoint du laboratoire de chimie physique et microbiologie pour les matériaux et l'Environnement (LCPME) de l'Université de Lorraine. Un traitement à une température supérieure à 50 °C durant 30 minutes élimine de la même manière qu'un pH supérieur à 11 ».

Pour faciliter la résolution du problème du stockage des boues, au cours de travaux réalisés en partenariat avec le ministère de l'Environnement, son équipe a également regardé l'intérêt d'utiliser les coliphages somatiques dans le suivi de l'abattement du Sars-Cov-2 dans les boues. « Le Sars-Cov-2 est difficile à mesurer dans les boues, l'interprétation des résultats est délicate alors que les coliphages sont un indicateur facile à utiliser, pointe-t-il. Aujourd'hui peu de laboratoires disposent de ce savoir-faire, car la demande est faible ».

Un second avis (3) de l'Anses sur la question est attendu début 2021 : il devrait permettre de trancher sur la pertinence d'utiliser cet indicateur.