Sur la piste d’E. coli : la génomique permet de retracer la source d’une contamination dangereuse

Juin 2016

Les chercheurs ont prélevé des échantillons d’eau un peu partout au pays dans l’espoir de préciser la prévalence et l’origine des souches toxiques de la bactérie E. coli dans l’environnement.
(Photo: Lyne Sabourin, Agriculture et Agroalimentaire Canada)

Le scientifique Ed Topp et son équipe, d’Agriculture et Agroalimentaire Canada, ont sillonné le pays de long en large ces dernières années. En effet, ils ont recueilli et analysé des échantillons de centaines de bassins hydrographiques et de zones marines dans six provinces.

Dans le cadre de l’ambitieux projet sur la salubrité des aliments et de l’eau, financé grâce à l’Initiative de recherche et de développement en génomique (IRDG) du gouvernement du Canada, l’équipe de M. Topp étudie l’incidence et cherche la source des souches dangereuses d’E. coli dans l’environnement. Cette bactérie peut donner lieu à une maladie grave, parfois mortelle. Cinquante-deux experts scientifiques et techniciens de six ministères fédéraux coopèrent au projet, qui a pour but de voir comment la génomique, science relativement jeune, pourrait rehausser la salubrité des aliments et de l’eau au Canada.

Combler un manque de connaissances

En un sens, par leur travail, M. Topp et les membres de son équipe ne font que confirmer un vieil adage du marché disant qu’il est impossible de gérer ce que l’on ne peut mesurer.

« Avant, nous n’avions aucune vue d’ensemble nationale sur la répartition des souches vérotoxinogènes d’E. coli dans le milieu », explique M. Topp. « Dès que nous en saurons plus sur les lieux où une bactérie telle E. coli 0157:H7 – responsable de la “maladie du hamburger” – ou l’une des six autres souches toxiques sont les plus susceptibles de contaminer l’eau, ainsi que sur la façon dont elles s’y prennent, nous pourrons évaluer correctement les risques et déterminer comment les atténuer. »

Comme pour l’ensemble du projet, le travail effectué sur le terrain et en laboratoire pour brosser cette vue d’ensemble nationale a nécessité la collaboration de chercheurs de divers ministères fédéraux, comme Tom Edge (Environnement Canada), Vic Gannon (Agence de la santé publique du Canada) et Pascal Delaquis (Agriculture et Agroalimentaire Canada).

Nouvelles méthodes, données inédites

« En appliquant les technologies issues de la génomique, nous avons pu identifier les bactéries de façon beaucoup plus précise », constate M. Topp. « Les distinctions entre une souche d’E. coli toxique et une autre souche qui ne l’est pas sont parfois très subtiles. Il existe même des variations au sein d’une même souche. Pour établir laquelle est la bonne sans craindre de se tromper, la meilleure méthode demeure le séquençage du génome, car il permet de mettre l’ADN des deux bactéries côte à côte pour les comparer. »

C’est pourquoi au fil des prélèvements, les échantillons ont été partagés avec les membres d’une deuxième équipe, pilotée par Morag Graham, de l’Agence de la santé publique du Canada. « Le séquençage du génome des souches vérotoxinogènes d’E. coli sous la direction de M. Graham a ajouté une autre pièce au casse-tête », poursuit M. Topp. « Nous sommes maintenant capables de voir quels gènes sont associés à la toxicité de la bactérie pour l’être humain et ceux qui commandent la résistance de la bactérie aux antibiotiques, problème de plus en plus préoccupant. »

Exploiter les nouvelles connaissances

Au cours des derniers mois du projet, M. Topp et son équipe se concentreront sur le volet « identification de la source » de leurs travaux. Ils chercheront les paramètres communs entre les lieux où une souche particulière d’E. coli vérotoxinogène a été découverte et les conditions ambiantes.

« Lors de l’échantillonnage, nous avons noté la vocation des terres – y avait-il une forte population, un élevage de bovins ou d’autres animaux domestiques à proximité, par exemple », reprend M. Topp. « Quand les échantillons ont été analysés, nous avons vérifié s’il y avait des substances fécales dans l’eau. Ces bactéries ont un hôte très spécifique. S’il y avait beaucoup de marqueurs de bactéries peuplant normalement l’intestin des bovins là où une souche vérotoxinogène d’E. coli avait été dépistée, la conclusion logique était que la contamination venait essentiellement du bétail. »

Meilleures santé et sécurité publiques

Selon Katarina Pintar, gestionnaire du Centre des maladies infectieuses d’origine alimentaire, environnementale et zoonotique à l’Agence de la santé publique du Canada, les recherches dirigées par M. Topp auront un impact.

« Repérer les sources d’E. coli dans l’environnement de cette manière donnera plus de poids à de vastes programmes de surveillance comme FoodNet Canada, qui s’efforce d’établir où les Canadiens tombent malades et pourquoi », déclare Mme Pintar. « Ces données renseigneront aussi les responsables de la conservation de l’environnement et les municipalités qui pilotent des activités locales de surveillance des bassins hydrographiques. En comprenant mieux les sources de contaminants comme E. coli, on étayera davantage les pratiques de gestion des terres en vue d’atténuer la contamination en aval et de prendre des mesures plus efficaces au niveau de la santé publique, aux échelons local, provincial et national. »

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