Mithrandir Fund œuvre à la détection automatisée du coronavirus SARS‑CoV‑2 dans les réseaux d’assainissement

Mithrandir Fund, un des leader de l’innovation dans les domaines de l’eau et de l’assainissement, mobilise les compétences de ses différentes filiales. Le groupe travaille, en collaboration avec la start-up caennaise Loop Dee Science, à la mise au point d’un innovant automate de détection de la COVID-19 dans les réseaux d’eaux usées. Il s’agit de mieux appréhender une épidémie et ses conséquences, avant même sa manifestation clinique, et passer de l’observation scientifique à la détection opérationnelle : Mithrandir Fund proposera, d’ici à 2 mois, des outils de diagnostic et de traçabilité automatisés.

Mardi 7 juillet, l’Académie nationale de médecine a vivement recommandé la surveillance systématique de la circulation du SARS-CoV-2 par l’analyse microbiologique des eaux usées, alors qu’un nouvel afflux du virus est relevé dans des stations d’épuration d’Île-de-France. L’Académie se base sur de nombreuses études françaises et internationales démontrant une corrélation entre la présence du coronavirus dans les stations d’épuration et l’évolution de la courbe épidémique. Les scientifiques précisent que cette démarche peut jouer un rôle stratégique dans la surveillance prospective et régulière de la circulation du virus.

Le groupe Mithrandir Fund, spécialisé dans l’eau, l’assainissement, l’ingénierie de données et la robotique, travaille depuis plusieurs mois activement sur le sujet.

Des réseaux d’information jusqu’alors sous‑exploités

Fin avril, alors que la France est en plein pic épidémiologique, l’Académie des technologies recommandait déjà qu’une “attention particulière et un soutien financier soient portés à l’amélioration des connaissances sur le devenir, l’élimination, l’inactivation et le transfert du virus SARS-CoV-2 via les eaux usées, depuis les sources d’émission jusqu’aux points d’usage ou de rejet”.

« De notre côté, dès le mois de mars, nous identifions déjà les freins permettant de détecter de façon efficace la présence du virus dans les réseaux. Notre souci était d’abord d’assurer la protection de nos équipes, et plus généralement des travailleurs de la filière. Nous n’avions aucune certitude sur les modalités de contamination dans ces milieux, par définition confinés. », précise Michael Piron, CEO de Mithrandir Fund. « Toutes les études et mesures réalisées du fait de ce contexte épidémique mondial confirment ce que nous pressentions depuis longtemps : à l’heure du “Big Data” et de la “Smart City”, alors que nos filiales développent les outils et instruments pour surveiller les réseaux d’assainissement d’un point de vue fonctionnel, ces installations de salubrité publique sont une source d’information largement sous-exploitée. »

Mais la mise en œuvre des tests de détection est rapidement apparue comme trop contraignante pour une exploitation massive et “agile” de ces informations. « Il faut d’abord prélever un échantillon, et l’emporter en laboratoire. Non seulement il faut plus de 4h à 5h pour avoir un résultat sur un prélèvement, mais nous avons de toutes façons été confrontés à la pénurie de réactifs pour les tests PCR, dont le secteur médical avait également grand besoin. Nous avons donc cherché quelles solutions alternatives, mieux adaptées à nos problématiques, pouvaient être envisagées dans ce contexte particulier. »

Une cartographie COVID‑19 en temps réel

Linxian Wu, chargée de projet environnement chez Mithrandir Fund, développe : « Les prélèvements réalisés dans les stations d’épuration sont significatifs dans le sens où ils traquent le virus excrété dans les fèces et l’urine par les malades – mais aussi par la grande proportion de personnes asymptomatiques – avant même le début apparent d’un foyer épidémique. Mais, en zones urbaines denses, ces stations concentrent les rejets de dizaines de milliers de foyers. Alors que notre cœur de métier se concentre autour de tout ce qui est lié au fonctionnement et à l’entretien des réseaux, il nous a paru évident que nous avions un rôle à jouer dans ce combat sanitaire, à une échelle intermédiaire entre le dépistage individuel et le diagnostic collectif au bout de la chaîne de traitement. »

C’est ainsi que les équipes de Mithrandir Fund ont élaboré le principe d’une épidémiologie basée sur une analyse “cartographique” des eaux usées. Linxian Wu poursuit : « Notre start-up “Green Lab Industrie” est spécialisée dans l’interprétation et le monitoring de données en provenance de capteurs dans les réseaux enterrés (eaux usées, eaux pluviales ou autres). Elle centralise ces données en temps réel sur notre logiciel SaaS “WeConnect”, via des réseaux basse fréquence issus de l’internet des objets (IoT). Nos clients peuvent déjà avoir accès à une cartographie fonctionnelle de leur réseau, qui leur permet de géolocaliser les défauts, les alertes et les opérations de maintenance… On s’est dit qu’il fallait réussir à faire la même chose avec la détection du coronavirus dans les eaux usées. En fonction de la densité des points de contrôle et de leur implantation, on pourrait parfaitement envisager d’isoler l’origine d’une contamination à l’échelle d’un quartier. »

Le projet du groupe Mitrandhir Fund, partenaire du cluster “Eaux, Milieux et Sols”, a rapidement suscité un vif intérêt de la part d’autres membres de ce collectif spécialisé dans les problématiques de réseaux d’eaux usées et eaux pluviales, parmi lesquels des collectivités territoriales franciliennes. Ce projet a également attiré l’attention et l’intérêt de la région Île-de-France, laquelle a attribué à Mithrandir Fund une subvention de 330 000 euros pour passer de la théorie à la pratique.

Un innovant maillage de capteurs automatisés

Plusieurs prérequis ont été diagnostiqués pour une exploitation efficiente de détecteurs dans les réseaux d’assainissement : des systèmes autonomes, permettant un diagnostic in situ et à un coût maîtrisé afin de pouvoir démultiplier les points de contrôle et le nombre de mesures.

« C’est auprès de “Loop Dee Science”, une start-up normande de biotechnologie spécialisée dans le diagnostic en biologie moléculaire, que nous avons trouvé une vraie complémentarité de compétences », explique Michael Piron. La société a en effet développé le “LoopX” (un appareil d’analyse multispectrale portable) associé au “LoopXplore COVID-19” (un kit de dépistage moléculaire), validés à l’issue d’un essai clinique réalisé avec le service virologie du CHU de Caen. Le système, dont la technologie repose sur une amplification isotherme de l’acide ribonucléique (ARN) du virus (test RT-LAMP), est compact et conçu pour un usage sur le terrain. Il permet d’obtenir un résultat en 30 à 40 minutes, à l’endroit même du test et avec une grande fiabilité (sensibilité 97% et spécificité 100%).

« Le système LoopX était une très bonne base de départ. Mais il a été conçu pour être manipulé par un opérateur humain. Notre filiale “TCR Water Engineering”, spécialisée dans la fabrication et le développement de systèmes robotisés pour les réseaux d’eaux usées et eaux pluviales, a donc travaillé sur la partie amont du processus, pour automatiser le prélèvement d’échantillons d’eau usée, procéder au mélange avec le mix réactionnel lyophilisé et déposer le tube dans le LoopX, le tout sans intervention humaine. »

« Quant au post-traitement et à la remontée des résultats, “Green Lab Industrie” a fait le nécessaire pour que ce soit intégré au sein de WeConnect. Nous travaillons actuellement avec les équipes de “Loop Dee Science” à l’adaptation de leur kit de dépistage, car nous traquons le virus sous une forme beaucoup plus diluée qu’avec des prélèvements naso-pharyngés, et dans un fluide chargé d’impuretés. Cela implique de doper la phase d’amplification, pendant laquelle certains éléments du génome sont dupliqués, pour pouvoir mieux détecter le matériel génétique cible. »

Une expérimentation grandeur réelle dès juillet

Alors que le risque de deuxième vague n’a jamais autant inquiété les autorités sanitaires, Mithrandir Fund va déployer les premiers systèmes de détection courant juillet dans des réseaux d’Île-de-France et du Nord-Pas-de-Calais, pour une phase de tests grandeur réelle. « On se donne jusqu’à mi-août pour tester consciencieusement les réactifs dans ces milieux pollués. Si tout est conforme, on passe en phase opérationnelle dans la foulée, avec l’intégration progressive des parties d’automatismes. Les systèmes complètement autonomes pourront réaliser, à partir de mi-septembre, entre 1 et 5 prélèvements par jour. », détaille Michael Piron.

Quant au nombre d’automates potentiellement disponibles à cet horizon, Mithrandir Fund et Loop Dee Science annoncent une capacité initiale de production mensuelle de 200 automates et 60 000 kits de dépistages. « Nos financements actuels nous permettent de déployer environ 200 points de test avec nos partenaires. Ensuite, nous pourrons proposer notre système aux exploitants de réseaux, régies ou collectivités. Si les coûts ne sont pas définitivement arrêtés, nous serons de toutes façons sur une offre très compétitive : entre 1500 et 2500 euros l’automate, capable de réaliser 30 prélèvements (soit 1 mois d’activité), après quoi il suffit de le recharger en tubes et réactifs pour environ 300 euros. Comparé à un test PCR individuel, qui coûte entre 30 et 50 euros, et alors que le ministère de la Recherche a débloqué une enveloppe de 3 millions d’euros pour étendre la surveillance du réseau Obépine à 150 stations d’épuration en France d’ici à l’automne, notre solution s’inscrit comme une offre parfaitement complémentaire. Comparé aux sommes engagées dans la lutte contre le coronavirus ou au coût financier d’un confinement trop global, ça reste un investissement très mesuré pour constituer un réseau d’alerte, dans tous les sens du terme ! »

À propos de Mithrandir Fund
Créé il y a 6 ans, Mithrandir Fund est aujourd’hui l’un des leader de l’innovation dans les domaines de l’eau et de l’assainissement. Il concentre les compétences de 5 entreprises (dont 2 start-up), toutes spécialisées dans l’eau, la data engineering et la robotique. Avec une cinquantaine de salariés et 3 sites de production en Île-de-France (Montreuil – 93 , Palaiseau – 91 et Franconville – 95), le groupe couvre tout le panel des métiers de l’eau pour apporter les solutions les plus innovantes à ses clients
À propos de Loop Dee Science
Créée en 2017 et basée à Caen en Normandie, Loop Dee Science est une start-up met au point et fabrique des solutions d’analyse génétique rapide, fiable et simple pour le terrain permettant la détection des ADN et ARN de pathogènes.

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