Prévenir la prochaine pandémie : tirer parti du robot de pipetage Andrew+ et du dispositif connecté Extraction+ pour surveiller la présence d'antimicrobiens dans les eaux usées hospitalières

Les travaux de recherche du Dr Takashi Azuma sur la surveillance des eaux usées hospitalières, menés à l'Université médicale et pharmaceutique d'Osaka, pourraient permettre d'éviter la prochaine pandémie mondiale.

Cinq ans plus tard, il est difficile d’oublier l’horreur de la pandémie de Covid-19. Avec un bilan estimé entre 18,2 millions et 33,5 millions de morts, la plus grave récession depuis la Grande Dépression et des pénuries alimentaires massives dues à la ruée vers les magasins et à la perturbation des chaînes d’approvisionnement mondiales, la pandémie de Covid-19 a été une épreuve dévastatrice à vivre. Des recherches pionnières sur les vaccins à ARNm ont permis de mettre fin à la pandémie. Les recherches de pointe actuellement menées dans le laboratoire du professeur Takashi Azuma à l’Université médicale et pharmaceutique d’Osaka, au Japon, visent à garantir que nous n’ayons plus jamais à vivre une autre pandémie de notre vivant.

Les travaux de recherche du Dr Takashi Azuma sur la surveillance des eaux usées hospitalières à l’Université médicale et pharmaceutique d’Osaka pourraient permettre de prévenir la prochaine pandémie mondiale. Le laboratoire du groupe de recherche du Dr Azuma s’est concentré sur l’un de ces facteurs clés : la surutilisation des antimicrobiens. C’est pourquoi le Dr Azuma et ses collègues ont tourné leur attention vers les principaux « points chauds » de la surutilisation des antimicrobiens : les hôpitaux. Si le problème n’est pas traité de manière adéquate, les eaux usées hospitalières peuvent constituer une source majeure de rejet d’antimicrobiens et de résistance aux antimicrobiens dans l’environnement. Lorsque les bactéries, les champignons et les virus développent une résistance aux antimicrobiens, une crise de santé publique peut rapidement s’ensuivre.

Afin de surveiller la concentration en antimicrobiens dans les eaux usées hospitalières, le Dr Azuma et les membres de son groupe de recherche ont mis au point une plateforme analytique hautement sensible qui combine l'extraction en phase solide (SPE) et la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem (LC-MS/MS). La SPE constitue une étape essentielle dans la surveillance des antimicrobiens dans les eaux usées, avant l'analyse par LC-MS/MS.

Jusqu’à récemment, la réalisation d’une SPE avant l’analyse par LC-MS/MS constituait une étape manuelle et fastidieuse qui constituait un facteur limitant dans les programmes de surveillance des eaux usées. Le robot Andrew+ peut être utilisé en association avec le dispositif connecté Extraction+ pour effectuer une SPE « plug-and-play ».

Le Dr Azuma a procédé à une comparaison directe entre la SPE manuelle et la SPE automatisée à l’aide du robot Andrew+ pour déterminer la concentration d’ampicilline, de céfpodoxime, de ciprofloxacine, de lévofloxacine, d’azithromycine, de clarithromycine, de doxycycline, de minocycline et de vancomycine dans des échantillons d’eaux usées hospitalières. Plus précisément, le Dr Azuma s’est concentré sur un hôpital général de 500 lits situé dans une zone urbaine du Japon, qui accueille environ 1 500 patients par jour. Les deux méthodes (manuelle et automatisée) ont donné des résultats en parfaite concordance (r = 0,99).

« En utilisant la plateforme robotisée Andrew+ pour réaliser l’extraction en phase solide d’agents antimicrobiens présents dans les eaux usées hospitalières, nous avons pu gagner un temps précieux lors de la préparation des échantillons sans compromettre la précision ni la reproductibilité », a commenté le Dr Azuma. « Plus important encore, la plateforme logicielle OneLab qui pilote le robot Andrew+ est très conviviale. Il est possible d’élaborer des protocoles expérimentaux fiables sans aucune expertise en programmation », a ajouté le Dr Azuma. Si nous ne connaissons plus jamais de pandémie, ce sera peut-être en partie grâce à d’excellents programmes de surveillance des eaux usées hospitalières, tels que celui mis en place au Japon par le Dr Azuma et ses collègues.

Références

1. « Le véritable bilan de la pandémie ». The Economist. 25 octobre 2022. [18 novembre 2021]. Archivé à partir del'original le8 février 2024. Consulté le 26 juillet.
2. Azuma, Takashi, et al. « Développement d'une méthode d'analyse à haut débit des agents antimicrobiens présents dans les eaux usées à l'aide d'un système automatisé de pipetage et d'extraction en phase solide. » Antibiotics4 (2024) : 335.