Surveillance de la survie du virus de la grippe à l’extérieur de l’hôte à l’aide d’une analyse cellulaire en temps réel

La transmission d’un virus repose sur la combinaison de plusieurs facteurs. Pour un virus sécrété dans l’environnement, sa transmission dépend également de sa capacité à persister dans des conditions extérieures à l’hôte. L’étude de l’inactivation virale en général est donc une étape cruciale pour aider les autorités sanitaires nationales et les décideurs politiques à mettre en œuvre des mesures de contrôle et de biosécurité.

Les connaissances sur la persistance du virus dans les milieux naturels et de laboratoire ont considérablement augmenté au cours de la dernière décennie. Dans le cas des virus de la grippe A (IAV), leurs voies de transmission soumettent les particules virales à un large éventail de conditions environnementales. Plus précisément, ils peuvent être transmis par 1) voies fécales-orales par l’eau (c.-à-d. les virus aviaires), ou 2) par contact direct ou indirect par des fomites contaminés, ainsi que par des aérosols et des gouttelettes respiratoires (c.-à-d. des virus de volaille et de mammifères)¹. Dans tous les cas, les IAV sont soumis à divers paramètres physico-chimiques (p.a., salinité, température et humidité), ce qui affecte plus ou moins rapidement leur infectiosité2,3,4,5,6,7,8,9. Il est très important, en particulier en ce qui concerne les virus zoonotiques et pandémiques, d’évaluer le potentiel des facteurs environnementaux à affecter la dynamique du virus et les risques d’exposition et de transmission interspécifique.

Jusqu’à présent, des techniques virologiques traditionnelles (c.-à-d. la détermination du titre viral par des essais de plaque ou l’estimation de la dose infectieuse par culture tissulaire à 50 %) ont été utilisées pour évaluer l’infectiosité de l’IAV au fil du temps; mais ces techniques prennent beaucoup de temps et nécessitent de nombreux approvisionnements10,11,12. La mesure de l’impédance des cellules infectées au fil du temps avec des microélectrodes est un outil utile pour surveiller la survie aux MII dans différentes conditions environnementales, ainsi que l’inactivation virale en général. Cette méthode fournit des données objectives en temps réel qui remplacent l’observation humaine subjective des effets cytopathiques. Il peut être utilisé pour déterminer le titrage du virus, remplaçant ainsi les mesures traditionnelles par des intervalles de confiance plus faibles et évitant les tests d’évaluation à forte intensité de main-d’œuvre.

Il existe une corrélation linéaire entre les résultats de titrage obtenus par mesure de l’impédance cellulaire et par les méthodes classiques de dosage de la plaque ou _TCID50. Par conséquent, les données obtenues avec la méthode de titrage basée sur l’impédance peuvent être facilement transformées en valeurs _TCID50 ou pfu en créant une courbe standard avec dilution en série du virus13,14,15,16,17. La détection, la quantification et l’efficacité des anticorps neutralisants présents dans les échantillons de sérum peuvent également être obtenues à l’aide de cette approche ^{expérimentale18,19}. Plus récemment, des tests cellulaires basés sur l’impédance ont été utilisés pour dépister et évaluer les composés antiviraux contre les alphaherpèsvirus ^Equid20.

Cette technologie a été utilisée pour évaluer la persistance des IAV dans l’eau saline à différentes températures et pour identifier les mutations dans l’hémagglutinine de l’IAV qui augmentent ou diminuent la persistance de l’IAV dans ^{l’environnement21}. Un tel dépistage nécessiterait un travail approfondi s’il utilisait des méthodes de titrage traditionnelles. Cependant, cette méthodologie peut être utilisée pour tout virus qui a un impact sur la morphologie cellulaire, le nombre de cellules et la force d’attachement de la surface cellulaire. Il peut également être utilisé pour surveiller la persistance dans diverses conditions environnementales (c.-à-d. dans l’air, dans l’eau ou sur les surfaces).

Le protocole décrit ici applique la survie IAV dans l’eau à titre d’exemple. Les virus de la grippe humaine sont exposés à différents paramètres physico-chimiques pendant de longues périodes. L’eau saline (35 g/L de NaCl) à 35 °C a été choisie comme modèle environnemental sur la base des résultats ^{précédents9}. L’infectiosité résiduelle des virus exposés est quantifiée à différents moments par le biais de l’infection cellulaire. Les cellules MDCK, le type de cellule de référence pour l’amplification IAV, sont ensemencées sur 16 plaques de microtitrage de puits recouvertes de capteurs à microélectrodes et infectées par des virus exposés 24 heures plus tard. L’impédance cellulaire est mesurée toutes les 15 minutes et exprimée sous la forme d’une unité arbitraire appelée indice cellulaire (IC). Les effets cytopathiques induits par le virus de la grippe, dont le taux d’apparition dépend directement du nombre de particules virales infectieuses inoculées à la culture cellulaire, entraînent une diminution de l’IC, qui est ensuite quantifiée comme la valeur _CIT50 . Cette valeur correspond au temps nécessaire pour mesurer une réduction de 50 % par rapport à l’IC initial (c.-à-d. avant l’ajout du virus). Les valeurs _CIT50 calculées pour plusieurs temps d’exposition environnementale permettent de déduire la pente d’inactivation d’un virus après régression linéaire des valeurs _CIT50 .