Les défis d'élucider la transmission aérienne de la COVID-19

Comme plusieurs de ses collègues, la titulaire de la Chaire de recherche du Canada sur les bioaérosols, Caroline Duchaine, a été surprise par la COVID-19. Au tout début, la professeure de microbiologie de l’Université Laval et chercheuse au Centre de recherche de l’Institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec (IUCPQ) avait peine à croire que le virus finirait par se rendre ici.

La professeure Caroline Duchaine

Photo : Radio-Canada / Érik Chouinard

Au départ, je ne voulais pas travailler sur la COVID. Je me disais, ça va faire comme le MERSSyndrome respiratoire du Moyen-Orient, ça va faire pout pout et ça va s’éteindre, reconnaît la professeure. Elle n’avait alors accepté qu’une seule collaboration avec des collègues de Toronto, spécialistes en maladies infectieuses.

Sa perception a toutefois rapidement changé lorsque les premiers cas ont commencé à s’accumuler et surtout lorsque le premier patient atteint de la maladie a été accepté aux soins intensifs de l’IUCPQInstitut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec.

Un collègue intensiviste m’a appelé chez nous à 5 h du matin et il m’a dit : "Caroline, j’ai le premier patient COVID. Veux-tu qu’on fasse de quoi? Veux-tu qu’on prenne des échantillons?" relate la professeure.

Caroline Duchaine explique le fonctionnement de sa chambre d’aérosols, qui ressemble à une grosse boîte grise. Elle permet d'étudier le comportement des virus ou des bactéries, ainsi que la façon dont ils résistent et survivent dans l'air.

Photo : Radio-Canada / Érik Chouinard

Tout de suite, il a fallu réfléchir à la façon de mettre en branle l'opération. Le centre de recherche avait été fermé, on avait seulement le droit d’être ici pour des projets COVID. Donc, dans les jours qui ont suivi, j’ai obtenu du financement des Fonds de recherche du Québec pour étudier les aérosols de COVID, souligne la chercheuse.

Les aérosols sont des particules plus petites que les gouttelettes, elles peuvent rester plus longtemps en suspension dans l’air.

Ce qu’on essaie de savoir, c’est si oui, il y a des aérosols, et s’ils sont infectieux, pour qu’ensuite des gens qui sont spécialisés en calcul de risque puissent utiliser ces données-là dans leurs calculs, précise la professeure.

Le professionnel de recherche de l'équipe de Caroline Duchaine, Marc Veillette, devant l'ordinateur servant à opérer les appareils de la chambre d'aérosols.

Photo : Radio-Canada / Érik Chouinard

La suite s’est passée très rapidement. Caroline Duchaine souligne que le travail d’équipe a été absolument essentiel et que la contribution du professionnel de recherche du laboratoire, Marc Veillette, y est pour beaucoup.

Marc a préparé des protocoles avec des photos et on a même inventé des dispositifs pour connecter les échantillonneurs d‘air sur des trappes à vide que les médecins utilisent pour faire les succions. Le développement a vraiment été très rapide, se rappelle-t-elle.

Dans cet échantillonneur d'air portable, la petite pompe bleue aspire l'air dans le filtre situé dans l'embout noir que le professionnel de recherche porte au col.

Photo : Radio-Canada / Érik Chouinard

Même si ça peut paraître simple, c’est en fait assez complexe de récolter des échantillons d’air tout en gardant les virus le plus intacts possible. Comme beaucoup d’air circule sur eux pendant plusieurs heures, cela finit par les endommager.

Récupérer des virus morts peut servir pour prouver leur présence, mais s’ils ne sont plus infectieux, il devient difficile de prouver quoi que ce soit par rapport aux risques réels de transmission par l’air. Caroline Duchaine et son équipe continuent donc d’essayer différents types de filtres et d’appareils.

Au départ, des filtres de gélatine étaient utilisés. Comme, ils contiennent beaucoup d'eau, on croyait qu'ils pourraient aider à préserver l'infectiosité, mais la technique n'a pas montré beaucoup de succès.

Photo : Radio-Canada / Érik Chouinard

Il y a une équipe qui a proposé un échantillonneur où les particules sont récoltées en condensant de l’eau, ce qui les fait grossir et après elles tombent dans un tube. Ainsi, les particules ne sont pas desséchées et sont entourées d’eau, mentionne entre autres la chercheuse.

La complexité se répercute aussi lors de l’interprétation des résultats et le tout dépend de la manière dont la circulation de l'air et la ventilation sont prises en compte. Caroline Duchaine multiplie donc les collaborations avec cliniciens, physiciens, ingénieurs et infirmières en prévention afin de s’assurer de bien interpréter ce qu’elle et son équipe ont trouvé.

Ce n’est toutefois pas tout le monde dans son domaine qui est aussi consciencieux. Si on n’a pas toutes les informations, on ne peut pas comparer nos données avec les autres. Mettons au Nebraska, dans un hôpital, s’ils ont 3000 virus par m², alors que moi j’en ai 500, peut-être que c’est parce qu’ils ont moins d’échange d’air que nous. Ça nous prend ces informations pour tirer des conclusions, affirme la professeure.

La présence des coronavirus dans les échantillons d'air est détectée par analyse PCR, comme c'est le cas pour les tests de dépistage. Cette technique ne permet toutefois pas d'avoir d'information par rapport à l'infectiosité du virus au moment de sa capture.

Photo : Radio-Canada / Érik Chouinard

Pour Caroline Duchaine, c’est signe que certains volets de la science des aérosols restent encore largement à définir.

Au niveau de l’air, il y a toujours eu ce problème. Pendant longtemps, j’ai été consultante sur les maisons inondées avec les moisissures et on me demandait tout le temps les normes et les méthodes standards d’analyses, mais il n’y en a pas. Ce n’est pas comme l’eau potable ou les aliments, note la professeure.

Même aujourd’hui, on ne connaît pas de preuve de transmission par l’air hors de tout doute de plein de maladies. On sait que l’air joue sûrement un rôle, mais c’est très complexe. Et là, on n’est pas dans le fin détail, on veut juste voir quels sont les contributeurs de la transmission et comment le virus se comporte dans l’environnement. Et je sais que d’ici 15 à 20 ans, on va encore se poser des questions.

La pandémie pourrait toutefois changer la donne, en ayant exposé les risques que comporte la méconnaissance des mécanismes de transmission par l’air. Maintenant, on se rend compte que ça serait peut-être important de proposer des protocoles plus standards pour faciliter l’accumulation de données plus robustes, se console Caroline Duchaine.

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