Surveillance nationale des pathogènes dans les eaux usées (SNPEU) : Notes techniques

Nous calculons le signal EpiWeek en faisant la moyenne de tous les signaux dans les eaux usées obtenus au cours d’une semaine épidémiologique (EpiWeek) donnée. Les signaux dans les eaux usées de tous les sites d’échantillonnage d’une région sont regroupés dans la même semaine épidémiologique, car ces sites peuvent suivre des calendriers d’échantillonnage différents.

À mesure que de nouvelles données sont disponibles, nous pourrions mettre à jour les signaux de la dernière semaine épidémiologique déclarée.

Pour mieux contextualiser les signaux relatifs à la COVID-19, à la grippe et au VRS, nous avons mis au point un indice du niveau d’activité virale. Cet indice se fonde à la fois sur le niveau du signal et sur les tendances relatives au signal. Il faut disposer de données couvrant une période d’au moins 12 mois, à l’exclusion des cas de non-détection, pour calculer le niveau du signal et les tendances relatives au signal.

Le niveau d’activité virale est calculé différemment pour les agrégations géographiques (voir la section Calcul de l’indice du niveau d’activité dans les eaux usées).

• Une activité virale des eaux usées élevée signifie que les signaux viraux sont :
  • élevés par rapport aux valeurs de la dernière année
  • modérés par rapport aux valeurs de la dernière année, mais la tendance récente est à la hausse
• Une activité virale des eaux usées modérée signifie que les signaux viraux sont :
  • modérés par rapport aux valeurs de la dernière année, et la tendance récente est à la baisse ou stable
  • faibles par rapport aux valeurs de la dernière année, mais la tendance récente est à la hausse
• Une activité virale des eaux usées faible signifie que les signaux viraux sont :
  • faibles par rapport aux valeurs de la dernière année, et la tendance récente est à la baisse ou stable
  • inférieurs au seuil de détection, mais la tendance récente est à la hausse
• Un niveau d’activité des eaux usées indétectable signifie que les signaux viraux sont :
  • inférieurs au seuil de détection, et la tendance récente est stable ou en diminution 

Calcul du niveau du signal

Le niveau du signal décrit les plus récentes charges virales observées pour la COVID-19, la grippe et le VRS par rapport aux valeurs de la dernière année. Pour chaque lieu d’échantillonnage, nous utilisons les charges virales de tous les échantillons prélevés au cours de l’année précédant la période d’échantillonnage la plus récente pour :

• calculer les 25e et 75e percentiles
• établir des valeurs seuils inférieures et supérieures

Les valeurs situées en dessous du 25^e percentile sont considérées comme faibles et les valeurs situées au-dessus du 75e percentile sont considérées comme élevées. Les autres valeurs sont jugées modérées. Les sites sont qualifiés de nouveaux lorsqu’on ne dispose que de données couvrant une période inférieure à 12 mois, outre les cas de non-détection.

Calcul des tendances relatives au signal

Nous surveillons la hausse et la baisse des signaux relatifs à la COVID-19, à la grippe et au VRS au moyen d’une technique mise au point par le gouvernement de l’Ontario. Les données sur la surveillance des eaux usées présentées sous forme de moyenne sur 7 jours sont divisées en segments au fil du temps. La variation quotidienne du signal viral est déterminée pour chaque segment. Les hausses et les baisses du signal dans les eaux usées sont jugées en fonction de leur uniformité au fil du temps.

Pour en savoir plus, veuillez consulter :

• Quantitative Trend Analysis of SARS-CoV-2 RNA in Municipal Wastewater Exemplified with Sewershed-Specific COVID-19 Clinical Case Counts (analyse quantitative des tendances de l’ARN du SRASCoV2 dans les eaux usées municipales qui montre le nombre de cas cliniques de COVID-19 pour chaque bassin d’eaux usées) (en anglais seulement)

La mesure de tendance du signal décrit l’évolution des charges virales dans les eaux usées au cours des 5 semaines précédentes.

• « En augmentation » correspond à une hausse statistiquement significative du signal dans les eaux usées.
• « Stable » désigne une absence de variation du signal ou une diminution non significative du signal dans les eaux usées.
• « En diminution » correspond à une baisse statistiquement significative du signal dans les eaux usées.

Calcul de la charge virale

L’agrégation géographique à l’échelle de la ville, de la province, du territoire ou du pays correspond à la moyenne de tous les sites d’échantillonnage dans cette région respective. La moyenne est ajustée en fonction de la population couverte. Cela signifie que les sites d’échantillonnage où les populations sont plus élevées ont une plus grande incidence sur la valeur globale obtenue. Plus la population couverte est grande, plus le signal dans les eaux usées est représentatif du fardeau global de la maladie dans la collectivité. Une plus grande population couverte augmente également la probabilité de détecter des éclosions locales. Lorsque les sites sont associés à une faible couverture de la population, c’est-à-dire moins de 25 % de la population, une mention le précise sous les graphiques.

Dans chaque graphique, la zone gris pâle montre les signaux minimaux et maximaux obtenus depuis le début de la période de surveillance, au cours de chaque semaine épidémiologique. Les agrégats géographiques de la charge virale sont signalés seulement lorsque les données sont disponibles pour au moins la moitié de la population déclarée. Au niveau national, nous signalons uniquement les données agrégées lorsqu’elles sont disponibles pour au moins 75 % de la population déclarée.

Calcul de l’indice du niveau d’activité des eaux usées

Le niveau d’activité des eaux usées des sites d’échantillonnage est assigné une valeur numérique pour le calcul de la moyenne :

• Élevée = 3
• Modérée = 2
• Faible = 1
• Indétectable = 0

L’agrégation géographique du niveau d’activité des eaux usées à l’échelle de la ville, de la province, du territoire ou du pays est le niveau d’activité moyen de tous les sites d’échantillonnage dans la région respective. La moyenne pondérée en fonction de la population est assignée un niveau d’activité selon les critères suivants :

• 0 = Indétectable
• 0 à 1,5 = Faible
• 1,5 à 2,5 = Modérée
• 2,5 à 3 = Élevée

Le nombre de reproduction effectif (R_t) pour les virus tels que le SARS-CoV-2, la grippe humaine et le virus respiratoire syncytial (VRS) peut être estimé à partir des concentrations virales mesurées dans les eaux usées. Le package R « ern » utilise les concentrations brutes (non normalisées) des échantillons d'eaux usées pour générer des estimations R_t. Il est calculé comme suit :

1. Lissage des données
   Les échantillons d'eaux usées sont prélevés régulièrement, mais la concentration virale mesurée varie d'un échantillon à l'autre. Les données peuvent être faussées (les scientifiques parlent de données « bruitées ») et donner des estimations incorrectes pour R_t. Pour remédier à cela, ern utilise une technique de lissage des signaux appelée LOESS (Locally Estimated Scatterplot Smoothing).
   • LOESS adapte de petits modèles linéaires à des sous-ensembles de données chronologiques, en accordant plus d'importance aux points les plus proches dans le temps.
   • La taille de ces sous-ensembles (appelés « fenêtres ») dépend de la fréquence à laquelle les échantillons sont prélevés sur chaque site.
   • Afin d'éviter des valeurs irréalistes (telles que des concentrations nulles ou négatives), un seuil de concentration minimum est fixé pour chaque site ou région. Celui-ci est généralement basé sur les limites de détection et de quantification de chaque virus.
   • Lorsque les données lissées restent à ce seuil, cela suggère que les niveaux observés sont trop faibles pour permettre une inférence fiable, et les estimations R_t doivent être interprétées avec prudence. Veuillez noter que des niveaux faibles ne correspondent pas à une absence de détections en laboratoire.
2. Estimation du nombre de cas quotidiens
   • Une fois les données de concentration virale lissées, l'algorithme de Richardson-Lucy (une estimation du maximum de vraisemblance) est utilisé pour recalculer une estimation du nombre de personnes susceptibles d'avoir été infectées chaque jour. Cette étape utilise le profil temporel d'excrétion fécale (la quantité de virus qu'une personne infectée excrète dans ses selles au fil du temps).
   • Il existe peu de données expérimentales sur la grippe humaine et le VRS ; par conséquent, la forme de la cinétique est supposée être la même que celle du SARS-CoV-2 lors du calcul rétrospectif.
3. Calcul de R_t
   Le nombre quotidien estimé d'infections est ensuite utilisé pour calculer R_t, à l'aide de la librairie EpiEstim du logiciel R (estimation des nombres de reproduction variables dans le temps à partir des courbes épidémiques).
   • Cela nécessite de définir un intervalle de génération. Il s'agit du temps moyen entre le moment où une personne est infectée et celui où elle infecte quelqu'un d'autre.
   • Comme il existe une incertitude tant au niveau du profil temporel d'excrétion que des intervalles de génération, le modèle effectue plusieurs simulations en utilisant des valeurs plausibles pour ces paramètres.
   • Le résultat est un ensemble d'estimations R_t pour chaque jour, accompagné d'un intervalle de confiance de 95 % afin de refléter l'incertitude.
   • Les estimations R_t étant générées à partir d'une fenêtre de données glissante de six mois, les valeurs pour une date donnée peuvent légèrement varier d'une mise à jour à l'autre. Ces variations reflètent des changements dans les données sous-jacentes et le lissage, plutôt que des erreurs ou des incohérences, et sont le résultat naturel de la structure dynamique du modèle.
   • Veuillez noter que l'incertitude indiquée ne reflète pas l'incertitude liée à la concentration virale mesurée ou aux facteurs environnementaux qui l'influencent. Les intervalles de confiance (IC) reflètent le degré d'incertitude dans l'estimation du modèle, compte tenu des données saisies.

Pour obtenir des informations sur la source, veuillez nous contacter par courriel.

Le virus de la mpox se trouve dans les eaux usées en très petites quantités, de 10 à 100 fois inférieures aux virus respiratoires. Par conséquent, une mesure unique du virus dans les eaux usées présente une grande incertitude. Ainsi, nous interprétons les signaux sur plusieurs semaines épidémiologiques afin de réduire cette incertitude.

Le Laboratoire national de microbiologie contrôle la présence et l’abondance du virus de la mpox dans les eaux usées au moyen de 2 analyses de laboratoire indépendantes. Un test général de dépistage de la mpox permet de déceler la présence de tous les clades du virus de la mpox : pour chaque échantillon, 6 répétitions sont analysées au moyen de 2 tests distincts. Notre carte et notre tableau de bord reflètent les analyses générales de dépistage de la mpox qui ont été effectuées ainsi que les signaux, mais n’établissent aucune distinction entre les clades. De plus, pour chaque échantillon, 9 répétitions sont analysées à l’aide du test de détection propre au clade I. Une détection confirmée du clade I sera communiquée sous forme de texte sur la page principale des résultats du tableau de bord et l'interprétation sera conforme aux critères généraux de la mpox (voir ci-dessous).

La détection du virus de la mpox dans les eaux usées est classée de la manière suivante :

• Détection constante : Indique que le virus causant la mpox a été détecté dans les eaux usées pendant plus de 2 semaines au cours des 4 dernières semaines.
• Détection intermittente : Indique que le virus causant la mpox a été détecté pendant 2 semaines au cours des 4 dernières semaines.
• Aucune détection : Indique que le virus causant la mpox n’a pas été détecté ou n’a été détecté que pendant 1 semaine au cours des 4 dernières semaines.
• Pas de données récentes : Indique la collecte d’une quantité de données correspondant à moins de 3 semaines pour l’évaluation de la présence du virus causant la mpox dans les eaux usées au cours des 4 dernières semaines. Cela s’explique habituellement par des retards dans la réception d’échantillons.