Les scientifiques utilisent une surveillance environnementale améliorée pour détecter le poliovirus de type 2 dans les échantillons d'eaux usées de Londres

Les scientifiques utilisent une surveillance environnementale améliorée pour détecter le poliovirus de type 2 dans les échantillons d'eaux usées de Londres

Dans une étude récente publiée dans La lancette Les chercheurs ont examiné les caractéristiques moléculaires des isolats de poliovirus (PV) de type 2 obtenus à partir d'échantillons d'eaux usées (SS) afin de détecter la transmission du PV dans les communautés.

Lernen: Nachhaltiger Nachweis des Typ-2-Poliovirus im Londoner Abwasser zwischen Februar und Juli 2022 durch verstärkte Umweltüberwachung. Bildquelle: Storm Media/Shutterstock

arrière-plan

La transmission du PV a touché tous les pays et a été classée comme une urgence de santé publique internationale par l'Organisation mondiale de la santé (OMS). Le risque d’une épidémie mondiale de PV pourrait être exacerbé dans les pays qui utilisent des vaccins antipoliomyélitiques inactivés, qui offrent une protection solide contre la poliomyélite paralytique mais ont une efficacité inférieure à celle des vaccins oraux contre l’excrétion des PV et sont susceptibles de permettre une circulation non détectée des PV pendant une longue période.

Les auteurs de la présente étude ont déjà mené une surveillance environnementale du PV au Royaume-Uni à partir de 2014. Ils ont découvert que des isolats de PV de type vaccin pouvaient être détectés sporadiquement dans des échantillons d'eaux usées (WW), très probablement importés de pays qui utilisent des vaccins oraux contre la polio pour la vaccination et suscitent des réponses immunitaires.

Les auteurs avaient déjà identifié deux, deux et huit isolats PV de type vaccin de types 1, 2 et 3, respectivement, de 2017 à 2021, dont aucun n’était génétiquement apparenté et qui présentaient tous des mutations sans qu’aucun virus apparenté ne soit détecté dans les échantillons WW ultérieurs, ce qui indique qu’il n’y a pas de transmission locale du PV.

À propos de l'étude

Dans la présente étude, les chercheurs ont étendu leur analyse précédente en effectuant une analyse de surveillance environnementale pour détecter les isolats PV de type 2 dans les systèmes de traitement des eaux usées de Londres.

L'acide ribonucléique (ARN) a été extrait du SS et soumis à une analyse par réaction en chaîne par polymérase (PCR) à l'aide d'amorces d'entérovirus PV et séquencé par séquençage du génome entier. Les SS ont été testés à l’aide des techniques recommandées par l’OMS, notamment la concentration, l’isolement du virus chez des souris L20B et des cellules de rhabdomyosarcome, ainsi que la caractérisation moléculaire. Des analyses DDNS (détection directe par séquençage des nanopores) et phylogénétiques ont également été réalisées.

De plus, un nouveau protocole de séquençage des nanopores a été utilisé pour la détection directe des PV dans des échantillons de selles et la génération rapide de séquences PV du génome entier afin d'améliorer la compréhension de leur transmission géographique et de leur histoire. Dans le protocole modifié, des amorces ciblant les isolats PV de type 2 ont été utilisées pour améliorer la sensibilité de la détection du virus en réduisant le fond de séquence VP1 des espèces d'entérovirus C cocirculantes obtenues avec le protocole de détection original.

La procédure d'échantillonnage a été réalisée de manière exhaustive pour localiser la région où la transmission photovoltaïque pourrait se produire. Les stations d'épuration de Beckton étaient divisées en petits sous-bassins. L'échantillonnage a également été étendu aux plus grandes usines de traitement des eaux usées de Londres, à l'extérieur de Beckton, afin d'étudier la présence probable de PV de type 2 dans des zones géographiques plus larges.

Résultats

Le 8 février 2022, deux isolats de PV de type 2 de type vaccinal ont été identifiés dans un échantillon d'eaux usées collecté dans le cadre de travaux de traitement des eaux usées à Londres Beckton. De plus, trois et six isolats PV de type vaccinal de type 1 et de type 3 ont été identifiés dans 52 SS collectés à Londres entre le 11 janvier et le 4 juillet 2022, qui comprenaient tous quelques mutations sans relation génétique, à l'exception de la souche parentale Sabin.

Au total, 118 isolats PV génétiquement associés à la souche vaccinale Sabin 2 (avec six mutations courantes, dont les réversions des sites A481G et VP1-I143V) ont été identifiés dans 21 (sur 52) SS consécutifs acquis à Londres entre le 8 février 2016 et le 4 juillet 2022. Les isolats acquis entre le 8 février et le 12 avril 2022, 11 mutations supplémentaires à différent NT positions, ce qui a augmenté la diversité génétique PV.

Les isolats étaient des recombinants avec un entérovirus d'espèce C avec un croisement à la position nucléotidique (nt) 5139. Sur 118 isolats, 20 répondaient aux critères de PV dérivé du vaccin avec six à dix changements nt dans le gène codant pour la protéine de capside VP1. Les 20 isolats comprenaient le PV de type 2 dérivé du vaccin, provenant de zones de drainage adjacentes avec des populations de drainage ne se chevauchant pas, ce qui indique une transmission locale du PV.

Seuls deux échantillons (ENV-22-117 et ENV-22-027) comprenaient des isolats PV présentant des séquences similaires. Des isolats PV de type 2 génétiquement associés ont été détectés à des concentrations croissantes dans des expériences de culture cellulaire menées sur des échantillons de la région de Londres Beckton à partir du 12 avril 2022.

Les sites d'échantillonnage positifs identifiés suggèrent que le PV était principalement présent dans quelques régions de Beckton et dans plusieurs arrondissements de l'est et du nord de Londres. Une sensibilité accrue a été observée lorsque des amorces spécifiques à l’isolat PV de type 2 ont été utilisées dans le deuxième test PCR niché. Des isolats PV de type 2 ont pu être détectés à partir d’échantillons de selles qui se sont révélés négatifs lors d’expériences d’isolement du virus.

Conclusions

Dans l’ensemble, les résultats de l’étude ont montré que la surveillance environnementale a permis la détection précoce de l’importation (et de la propagation) du PV à Londres, permettant ainsi des réponses rapides de santé publique, notamment une surveillance accrue et une campagne de vaccin antipoliomyélitique inactivé d’ici un à neuf ans. des enfants âgés. Les virus semblent évoluer dans plusieurs directions et provenir d'une source commune, plusieurs isolats de PV de type 2 des eaux usées de Londres présentant un seul ou des changements VP1 similaires par rapport à la souche Sabin-2, ce qui suggère que les associations génétiques entre les isolats n'étaient pas basées uniquement sur les séquences VP1.

Par conséquent, il peut être crucial d’affiner les définitions des organismes viraux dérivés du vaccin afin de garantir une détection rapide et précoce des événements de transmission du PC, en particulier dans les pays où la poliomyélite n’est pas présente depuis plusieurs années.

Référence:

• Dimitra Klapsa et al. (2022). Nachhaltiger Nachweis des Typ-2-Poliovirus im Londoner Abwasser zwischen Februar und Juli 2022 durch verstärkte Umweltüberwachung. doi: https://doi.org/10.1016/S0140-6736(22)01804-9 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0140673622018049

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