De nombreux pays dans le monde sont ou ont été bloqués pendant des périodes variables, en raison de la nécessité de limiter la propagation du coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère 2 (SRAS-CoV-2), le virus à l'origine de la pandémie actuelle de COVID-19.
Une nouvelle étude publiée sur le serveur de préimpression medRxiv * en mai 2020 reflète la nécessité de repenser et d'imposer de manière sélective le blocage de certaines activités sociales, mais pas de toutes, à la lumière de l'impact des super-diffuseurs sur la transmission des maladies.
Sommaire
Supers spreaders et épidémies
Les scientifiques ont découvert que la pandémie actuelle révèle un schéma d'événements surdimensionnés. Par exemple, un sur-écarteur dans une boîte de nuit sud-coréenne a conduit à 50 nouveaux cas alors même que le pays assouplissait son verrouillage avec grand soin. De même, des épidémies dans des endroits surpeuplés comme les hôpitaux et les prisons et à la suite du carnaval du Mardi Gras à la Nouvelle-Orléans, aux États-Unis, illustrent le pouvoir des super-diffuseurs de perpétuer la transmission virale.
En fait, une étude récente rapporte son estimation que seulement 10% des personnes infectées causent 80% des nouveaux cas. Ainsi, la transmission virale ne peut pas être considérée comme un événement uniforme, mais hétérogène. En d'autres termes, l'utilisation d'un chiffre moyen pour R0 peut masquer le fait crucial que toutes les personnes infectées ne sont pas égales lorsqu'il s'agit de propager l'infection.
De telles disparités dans la propagation des maladies, qui s'étendent à travers les régions géographiques et les pays, sont courantes dans les maladies infectieuses et seraient dues à des événements de propagation excessive. Dans la pandémie actuelle, certains scientifiques pensent que certaines personnes propagent le virus plus efficacement car la charge virale dans leur sang est de plusieurs ordres de grandeur plus élevée que dans la plupart des autres. L'exposition devient alors relativement peu importante par rapport à la source d'exposition.
Comprendre le rôle des super-diffuseurs dans l'atténuation
L'étude actuelle menée par des chercheurs de l'Université de Copenhague et de l'Université de Roskilde décrit un modèle basé sur des agents construit pour analyser l'importance de la super-diffusion dans les stratégies d'atténuation à la maison, au travail et à d'autres endroits.
Le modèle est stratifié par âge, pour permettre au besoin d'unités de soins intensifs (USI) d'être une mesure de l'impact épidémique. La simulation implique des pas de temps séparés de 6 heures, permettant à chaque individu infecté (agent) d'infecter un autre agent et ainsi de propager éventuellement la maladie. Cette période a été choisie comme la plus longue produisant les mêmes résultats.
Au fil du temps, chaque agent infecté peut subir un changement d'état. Les taux d'infection sont ajustés pour correspondre à un modèle de croissance exponentielle au taux déclaré antérieur de 23% par jour. Cela équivaut à un R0 de 2,9 dans une population sélectionnée au hasard.
Les chercheurs ont mesuré R0 comme le nombre moyen de tentatives pour une personne infectée de propager la maladie. La population de chaque simulation est généralement de 200 000 habitants, avec 50 personnes infectées comme nid au moment zéro.
La première simulation envisage une population où chaque personne peut avoir trois interactions également pondérées, à savoir à la maison, au travail et autres. Bien sûr, en temps réel, l'activité sociale est principalement celle de la maison, mais le modèle précédent est plus simple.
Les interactions «à la maison» sont construites autour d'une maison avec 2,1 personnes en moyenne, avec des enfants dont les parents ont 20-40 ans de plus, et les personnes à la maison qui ont plus de 20 ans sont dans un groupe d'âge les uns des autres.
Les interactions «Travail» sont construites en grappes de 8 personnes en moyenne, chaque personne étant en outre connectée à deux personnes sélectionnées au hasard en dehors de la grappe. Les personnes dans ce cadre ont entre 20 et 70 ans. Pour les moins de 20 ans, les classes scolaires sont utilisées avec 24 personnes en moyenne.
L'échelle de l'activité sociale est la même à la maison et au travail. Cependant, les interactions semblent suivre un modèle de grappe, les plus petites grappes étant de loin pour la maison.
Le type d'interaction «Autres» concerne l'ensemble de la population, chaque contact étant choisi au hasard. Chacun de ces trois groupes est sélectionné pour une interaction avec une probabilité égale, en fonction de l'âge.
Les super-épandeurs éventuels sont choisis au début et affectés à une activité individuelle, où il y aura un nombre assigné de tentatives d'infection dans l'intervalle de 6 heures, avec des chances égales d'infection à chaque fois.
Des super-diffuseurs ciblés en limitant les contacts avec les «autres»
Supers spreaders, pas de structure sociale
L'introduction des supers spreaders dans un modèle sans structure sociale montre que la réduction de 75% du nombre de contacts entre les supers spreaders et les personnes sensibles stoppe l'épidémie. Cela implique de restreindre le mouvement social des seuls super-diffuseurs, mais cela est pratiquement impossible étant donné le manque de connaissances sur l'identité de ces individus.
Structure sociale, pas de super-diffuseurs
Si un modèle structuré socialement est utilisé sans super-diffuseurs, en utilisant les trois secteurs d'interaction sociale, on voit que l'activité sociale peut être limitée pour limiter la propagation. Une fois que la direction et le rythme de l'épidémie sont fixés pour correspondre à un taux de croissance de 23%, l'épidémie est presque identique à celle modélisée par le modèle classique SEIR (Susceptible, Exposed, Infected, Recovered).
Lorsque des verrouillages sont introduits dans chacun des trois secteurs sociaux, les effets se révèlent différents. Lorsque le contact social est empêché à domicile, le pic de l'épidémie et l'utilisation des soins intensifs diminuent d'un tiers.
Lorsque les contacts sur le lieu de travail sont interdits, le pic représente environ la moitié de l'original, mais avec une réduction moindre de l'utilisation des soins intensifs. Lorsque le secteur «Autres» était limité quant aux contacts sociaux, le pic a été réduit à un tiers, l'utilisation des soins intensifs étant encore plus considérablement réduite.
Les implications sont graves: le vaste réseau de contacts sociaux dans la catégorie «Autres» est responsable de la majorité de la transmission virale et les personnes âgées de la société ne sont, dans une large mesure, liées à la société que par le biais de tels contacts.
Selon ce modèle, alors que 80% à 100% de la population sera exposée à l'infection par les contacts au travail, à l'école et à la maison, le taux d'attaque chute à seulement un quart si les contacts «autres» sont minimisés, y compris entre les personnes âgées et les membres de leur famille et entre les personnes de l'extérieur et celles des maisons de soins infirmiers.
Structure sociale et super-diffuseurs
Enfin, la structure sociale et les super-diffuseurs ont été modélisés ensemble, où seulement 10% environ de la population sont des super-diffuseurs, ce qui représente environ 75% de la propagation. Ici, limiter les contacts dans les secteurs «Domicile» et «Travail / École» n'a pas autant d'effet sur la taille des pics épidémiques que d'éviter les contacts dans le secteur «Autres». Cette dernière intervention stoppe l'épidémie.
Les chercheurs disent: «Cette constatation suggère que limiter les contacts sociaux diffus / aléatoires tels que ceux qui se produisent dans les transports, les rassemblements, les mariages, les réunions religieuses et les déplacements fréquents dans les magasins, les bars et les restaurants est ce qui motive l'épidémie de COVID-19. Cette découverte dramatique ne s'obtient que lorsque les supers spreaders sont dans le modèle. »
Les implications d'une atténuation réussie
Il est essentiel de comprendre que le succès des blocages et l'impact des stratégies de sortie dépendent dans une large mesure du pourcentage et de la puissance des super-diffuseurs. Lorsque l'atténuation n'est pas effectuée, cela n'est évidemment pas pertinent.
En adaptant le modèle au scénario en temps réel au Danemark, on constate que la présence de super-diffuseurs offre en fait une meilleure opportunité de contrôler l'épidémie fournie par les contacts sociaux dans la catégorie «Autres» sont limités. L'étude suggère que «le moyen d'optimiser l'atténuation est probablement de limiter les grands rassemblements où les super-diffuseurs peuvent faire leur travail, mais aussi de multiples visites dans les petits rassemblements.»
En bref, dans ce scénario modèle, disent les chercheurs, «les super-épandeurs comptent beaucoup dans un scénario d'atténuation. Les épidémies provoquées par les supers spreaders sont moins sensibles aux réductions des contacts étroits à la maison ou au travail / à l'école, mais très affectées par les changements dans leurs contacts aléatoires. »
Surtout, ils soulignent également qu'il s'agit d'une caractéristique importante pour une modélisation plus précise: «C'est dans cette perspective que nous proposons que les modèles COVID-19 utilisés pour modéliser la trajectoire épidémique et prévoir l'effet des stratégies d'atténuation et des réouvertures soient inexacts. à moins qu'ils n'incluent des supers spreaders. Sans cet élément, ces modèles surestimeront facilement la taille de l'épidémie ainsi que l'intensité d'atténuation nécessaire pour obtenir le contrôle. »
*Avis important
medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique / les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.