Détection du SARS-CoV-2 dans les eaux usées à l'aide de la PCR numérique par gouttelettes, par Tami Sivy, Ph.D.

Avant la pandémie de COVID-19, quel était votre rôle ou domaine de recherche principal ?

Avant la pandémie, mon principal objectif de recherche était les tests de contamination fécale sur les plages avec qPCR et le suivi des sources microbiennes de cette contamination à l'aide de la ddPCR. Je suis la principale conseillère des entreprises de biochimie de la SVSU et je suis constamment à la recherche de nouvelles manières d'améliorer les méthodes d'enseignement classiques pour offrir à mes étudiants la meilleure expérience d'apprentissage possible.

Dans quelle mesure votre région a-t-elle été touchée par la pandémie ?

Heureusement, nos taux n'ont pas été très élevés par rapport à d'autres régions plus densément peuplées du Michigan.

Comment ce projet de traitement des eaux usées est-il né ? Qui a eu cette idée et quand ?

À la fin du mois de mars, Shannon Briggs du ministère de l'Environnement, des Grands Lacs et de l'Énergie du Michigan a approché notre groupe de la Saginaw Valley State University au sujet de l'utilisation de nos équipements ddPCR pour commencer à surveiller les eaux usées des stations de traitement régionales.

Quel était le principal objectif ? Qu'espériez-vous déterminer ou réaliser ?

À court terme, notre objectif est d’établir les niveaux de référence de SARS-CoV-2 de chaque agglomération que nous surveillons afin que nous puissions reconnaître s’il y a un pic de taux d’infection. À long terme, nous espérons être en mesure de traduire nos résultats de surveillance des eaux usées en une méthode qui peut être utilisée pour suivre les niveaux de virus pour une communauté donnée.

Pourquoi avez-vous choisi d'utiliser la technologie ddPCR pour mesurer le SARS-CoV-2 ? Quelles plates-formes ddPCR Bio-Rad avez-vous utilisées pour effectuer vos recherches ?

Nous utilisons le système QX200 Droplet Digital PCR pour mener nos recherches. Nous l’utilisons pour nos travaux de suivi des sources microbiennes et la sensibilité de cet instrument est tout simplement exceptionnelle. Avec la crainte d'inhibition de la RT-PCR par des produits chimiques, la ddPCR était un choix naturel moins sensible à ces interférences. Dernier point mais non le moindre, étant donné que la ddPCR fournit une quantification directe de notre ADN cible – plutôt que la mesure relative que vous obtenez de la RT-PCR – nous n'avons pas besoin d'exécuter des courbes standards de manière régulière.

Quelle était la portée du projet – par exemple, combien de personnes se trouvaient dans la zone de captage des eaux usées ?

Notre surveillance englobe la région de la baie des Grands Lacs et The Thumb, ici au Michigan. Nous testons 14 stations de traitement des eaux usées ainsi que l'université, qui représentent au total près d'un million de personnes.

Quels ont été les principaux résultats / conclusions de votre projet ?

Notre projet est en cours et nous en apprenons chaque jour davantage sur les analyses des eaux usées. Nous aimerions donc recueillir davantage de données avant de tirer des conclusions majeures de notre travail. Une chose que nous avons cependant établie, ce sont nos méthodes : Les protocoles d'échantillonnage et d'analyse basés sur le ddPCR fonctionnent très bien et nous sommes confiants dans la qualité des données que nous collectons.

Comment pensez-vous que l'analyse des eaux usées utilisant le ddPCR pourrait aider à arrêter la propagation du SARS-CoV-2 dans différentes communautés ?

Il semble que l'ARN viral puisse être détecté dans les eaux usées jusqu'à une semaine avant qu'une personne ne présente les symptômes de l'infection. Cela signifie que les eaux usées peuvent agir comme une sorte de système d'alerte précoce qui détecte l'infection alors qu'une personne est encore présymptomatique, et avant qu'elle ne se rende compte qu'elle doit être testée pour la COVID-19. En outre, elle peut indiquer des taux d'infection réels pour une communauté, car elle peut capter du matériel génétique excrété par un nombre important d'individus asymptomatiques – jusqu'à 40 % des personnes infectées par le SARS-CoV-2. Les individus symptomatiques comme présymptomatiques sont capables d'infecter d'autres personnes, donc l'utilisation des eaux usées permet de les identifier et mettre en place des mesures telles que l'auto-isolement ou des tests pour aider à arrêter la propagation du COVID-19 au sein d'une communauté.

PCR numérique

La technologie unique de PCR numérique par gouttelettes de Bio-Rad fournit une quantification absolue des acides nucléiques pour un large éventail d'applications, y compris les études de mutation cancéreuse, la quantification du VIH et la surveillance de l'environnement.

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