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Billet de blog 3 août 2022

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Brève estivale : Comment sommes-nous devenus aveugles face à l'épidémie de Covid-19 ?

Tandis que le thermomètre estival ne cesse de s’affoler depuis plusieurs semaines, l’épidémie ayant bouleversé le monde semble avoir disparue aujourd’hui… Si la situation sanitaire s’invisibilise peu à peu, notre capacité de surveillance de celle-ci-ci suit le même mouvement. Petit retour sur la meilleure paire de jumelles qui ait été à notre disposition il y a encore peu : le réseau OBÉPINE.

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On y est ! L’été est arrivé en grandes pompes, à renfort de records de température battus régulièrement, de vagues de chaleurs répétées, d’assèchements dramatiques des nappes phréatiques... Dans une époque de consommation de l’information, la guerre entre l’Ukraine et la Russie devient médiatiquement de moins en moins présente, supplantée par une actualité brûlante (littéralement), sur fond d’inflation galopante et de chute du « pouvoir d’achat », de pénurie énergétiques et autres réformes gouvernementales, agrémentées de quelques polémiques quant à la tenue vestimentaire de nos représentants. Pourtant, il y a encore quelques mois, la situation sanitaire en lien avec la pandémie de COVID-19 occupait l’ensemble de l’espace médiatique. Quelle joie d’en déduire que cette situation est terminée ! Le virus a donc disparu ! D’autant plus que nous avons rangé au placard notre meilleur outil d’observation et de suivi au sein des populations. Cet outil, il s’agissait du réseau OBÉPINE (OBservatoire ÉPIdémiologique daNs les Eaux usées).

De l’utilité de nos eaux usées

De quoi parle-t-on ici ? Petit retour sur l’actualité d’il y a quelques mois encore… Mars 2020, l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) déclare une pandémie mondiale déclenchée par un tout nouveau virus émergent : le coronavirus SARS-CoV2, que nous allons de mieux en mieux connaître sous la dénomination de Covid-19. Face à ce nouvel agent infectieux, un problème de taille quant à son suivi efficace : une forte part des personnes porteuses et infectées est asymptomatique (avec le recul de 2022, on parle de plus de 40% des cas confirmés d’infection). Tandis que la stratégie principale de suivi de l’épidémie consiste en une détection par tests (PCR, sérologique) individuels, un réseau de recherche français se met peu à peu en place à fin de proposer une stratégie de suivi alternative, plus efficace et bien entendu, moins coûteuse (les tests PCR ayant coûté pas loin de 9 milliard d’euros à la Sécurité Sociale entre 2020 et 2021). Leur idée ? Détecter la présence du virus au sein des eaux usées et traitées par les stations d’épuration !

Comme quoi, il est possible de tirer de nombreuses informations en fouillant dans l'eau salle qui nous entoure... © Radio France - Philippe Paupert

Au lieu de faire un test PCR directement sur un prélèvement nasopharyngé assurant un suivi individuel (mais sous suspicion de symptômes), effectuer le même type d’analyse PCR pour quantifier la présence de virus qui aurait été excrété par l’ensemble des habitants d’une agglomération. Un test neutre car indépendant de toute suspicion de positivité, permettant un suivi globalisé de plusieurs milliers de personnes en même temps ! Le principe de base de ces analyses est le même que pour les tests PCR classiques, mais cette fois-ci appliqué suivant le principe de plus en plus démocratisé de l’ADN environnemental (ADNe pour les intimes). L’analyse n’est donc pas effectuée directement sur un organise, mais sur les traces laissées par ces derniers dans l’environnement… Un outil de plus en plus utilisé pour effectuer des inventaires de biodiversité1,2 (permettant d’attester la présence d’espèce n’ayant pu être directement observée) ou encore de détecter des espèces menacées3 ou envahissantes4… Ainsi, ces analyses génétiques, couplées à divers modèles mathématiques, avaient pour but d’estimer de façon fiable et globale l’évolution des différentes vagues épidémiques. C’est ainsi que la collaboration entre de nombreux spécialistes (microbiologistes, virologues, mathématiciens, infectiologues et autres hydrologues) issus d’un grand nombre de laboratoires de recherche publics (Sorbonne Université, Université de Lorraine, Université Clermont Auvergne, le CNRS, l’Inserm, l’Ifremer, Eau de Paris et l’IRBA) s’est donc effectuée ! Avec qui plus est le soutien de multiples organismes financeurs (le Ministère de l’Enseignement Supérieur, de la Recherche et de l’Innovation, le Ministère des Solidarités et de la Santé, Sorbonne Université, l’IFREMER, l’ANRS ou encore le CNRS), totalisant une dotation de près de 7.5 Millions d’euros pour un an et demi (mais ça, on va y revenir plus tard…).

Quantifier un virus dans des eaux usées… Ça marche ?

La collaboration est en place, les financements sont là, mais qu’en est-il des résultats ? A terme, près de 200 stations d’épuration, réparties sur l’ensemble de la France métropolitaine ont été utilisées pour ce suivi. Afin d’assurer un suivi dans le temps à la fois représentatif et aussi léger que possible, 2 échantillons d’eaux usées ont été prélevés par semaine pour chaque station. A partir des données de suivi épidémique (issues des tests individuels), il a été possible pour les scientifiques de mettre au point et de calibrer leurs modèles mathématiques, dans le but d’assurer non seulement un suivi de l’épidémie, mais aussi pour disposer d’une méthodologie aussi prédictive et fiable que possible. Et au regard de la réalité observée a posteriori à partir des tests et des données issues de cette approche par ADNe, en témoigne le graphique présenté en figure, on peut légitimement dire que le modèle fonctionne bien, et qu’il s’avère d’une précision (et donc d’une fiabilité) particulièrement impressionnante5

Graphique produit lors de la mise au point du "lisseur mathématique", un modèle sensé se calquer au mieux de la réalité. Et le moins que l'on puisse dire, c'est que les données issues de ce modèle (en rouge) correspondent quasi-parfaitement avec celles issues de la réalité (qui n'était alors pas disponible lors de la conception du "lisseur"). © Vincent Maréchal

Mieux encore, son pouvoir de prédictibilité6… Si l’on compare les indicateurs « classiques » (tests individuels) et les données issues de ces analyses, non seulement ces dernières prédisent efficacement l’évolution des différentes vagues pandémiques, mais en plus elles s’avèrent en avance (de près de 7 jours) par rapport aux tests individuels ! Non seulement l’approche du réseau OBÉPINE reflète parfaitement les données d’incidence virale, mais en plus elle les anticipe bien souvent… Et le tout pour un rapport coût/bénéfice tout simplement imbattable ! Car si 46 millions de tests représentaient environ 1.6 Milliards d’euros (1 600 Millions, important de voir les 0 parfois…), il été possible au réseau de surveiller avec 200 stations près de 40% de la population française (27 Millions de personnes) pour seulement 300 000 euros… Pas 300 Millions, mais bien 300 000… Donc 0.3 Millions contre 1 600 Millions. Une comparaison sans équivoque, puisque l'approche s'avère 5 333 fois moins chère !

Ce graphique compare le taux d'incidence du virus estimé par l'approche ADNe (en noir, noté WWI) et celui mesuré avec des approches classiques (en jaune, noté log(IR)). On constate que le pic de la 5ème vague du Covid19 a été mesuré dans les eaux usées environ 7 jours AVANT de l'être par des approches classiques. © Vincent Maréchal

« Je revenais devant les OBÉPINEs comme devant ces chefs-d'œuvre dont on croit qu'on saura mieux les voir quand on a cessé un moment de les regarder… »

Si la fameuse plante joue un rôle prépondérant dans l’œuvre de Marcel Proust A la recherche du temps perdu, le réseau qui évoque son nom joua également un rôle central dans l’observation de la situation épidémique en France. Enfin central… Car malgré des résultats en tout point impressionnants, la méfiance des autorités sanitaires s’est avérée persistante. En témoigne par exemple l’intervention du directeur de l’Agence Régionale de la Santé d’Île de France, qui avait « pris connaissance de ces analyses » mais estimait avoir besoin de « construire la méthode pour exploiter [ces analyses]. Nous ne devons pas nous engager sur de fausses pistes ».

Que s’est-il passé depuis ? Eh bien les financements acquis pour 1 an et demi se sont finalement achevés (en Avril dernier), sans avoir été reconduits… Ce qui n’a pas été sans agacer Dominique Costagliola, Directrice de recherches à l'Institut Pierre Louis d'Épidémiologie et de Santé Publique, ayant reçu le Grand prix de l’INSERM son travail sur le front de la lutte contre la pandémie de Covid-19. Quid de la suite à ce réseau ? Une structure dénommées Sum'eau est sensée prendre le relais (notamment sur les recommandations de la Commission européenne). Mais depuis l’arrêt du réseau OBÉPINE, bien peu d’informations sont disponibles sur le nouveau réseau de surveillance, qui accumule retard et questionnements structurels.

Je terminerai sur les mots prononcés par Vincent Maréchal (co-fondateur du réseau OBÉPINE) en conférence cette année même, en soulignant qu’il est nécessaire de consolider ces approches qui doivent demeurer multidisciplinaires, de développer les relations entre recherche académique, recherche opérationnelle et service rendu aux populations… Le tout dans une démarche où toutes les expertises doivent être prises en compte !

nota bene : L’ensemble des données générées par le réseau OBÉPINE a été transmis aux autorités de santé, aux collectivités concernées par les prélèvements, et aux citoyens, et ce depuis Janvier 2021 (données disponibles ici).

Références bibliographiques :

  1. Ficetola, G. F., Miaud, C., Pompanon, F. & Taberlet, P. Species detection using environmental DNA from water samples. Biol Lett 4, 423–425 (2008).
  2. Thomsen, P. F. & Willerslev, E. Environmental DNA – An emerging tool in conservation for monitoring past and present biodiversity. Biological Conservation 183, 4–18 (2015).
  3. Burns, J. M., Janzen, D. H., Hajibabaei, M., Hallwachs, W. & Hebert, P. D. N. DNA barcodes and cryptic species of skipper butterflies in the genus Perichares in Area de Conservación Guanacaste, Costa Rica. Proc Natl Acad Sci U S A 105, 6350–6355 (2008).
  4. Ficetola, G. F. et al. DNA from lake sediments reveals long-term ecosystem changes after a biological invasion. Science Advances 4, eaar4292 (2018).
  5. Courbariaux, M. et al. A Flexible Smoother Adapted to Censored Data With Outliers and Its Application to SARS-CoV-2 Monitoring in Wastewater. Frontiers in Applied Mathematics and Statistics 8, (2022).
  6. Cluzel, N. et al. A nationwide indicator to smooth and normalize heterogeneous SARS-CoV-2 RNA data in wastewater. Environment International 158, 106998 (2022).

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