En utilisant une version modifiée du modèle sensible-infectieux-récupéré (SIR) pour inclure les effets des mesures de prévention, les chercheurs montrent des tendances dans l’augmentation et la diminution des cas de coronavirus 2019 (COVID-19) au Royaume-Uni.
Le modèle SIR a été généralement utilisé pour comprendre la dynamique de transmission du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), le pathogène causal du COVID-19. Bien que le modèle soit simple et flexible, il présente certaines limites. Il ne prend en compte aucune intervention, comme la distanciation sociale ou le port de masque. En outre, pour déterminer si les nouvelles variantes virales sont plus transmissibles, des données pour l’ensemble de l’épidémie doivent être incluses ainsi que des mesures préventives, ce qui n’est pas possible dans le modèle.
L’ajustement des données à un modèle qui ne saisit pas les mesures de santé publique peut conduire à des taux de reproduction différents pour le même virus sous différentes mesures préventives. La modélisation SIR pour le Royaume-Uni de septembre à décembre 2020 suggère des valeurs beaucoup plus élevées pour la transmission et le taux de reproduction. Mais les prévisions ne sont pas très précises car le modèle ne peut pas adapter les données pour toute la durée de la pandémie avec ses multiples vagues et il ne peut pas prédire d’autres vagues. Ainsi, une approche alternative est nécessaire pour une meilleure prédiction des cas de COVID-19.
Des chercheurs de l’Imperial College de Londres, au Royaume-Uni, rapportent un modèle modifié qui peut surmonter les limites du modèle SIR. Ils ont récemment publié leurs résultats sur le medRxiv* serveur de pré-impression.
Modification du modèle pour inclure des mesures préventives
Ils ont utilisé un modèle qui inclut la dynamique de la population, la population étant divisée en quatre groupes: sensible, infectée, rétablie et vaccinée, les groupes ayant suivi un système dynamique retardé. Ils incluaient également des paramètres d’efficacité des mesures préventives et les différentes vagues dans le nombre de cas.
Ce modèle SIR modifié capture comment la soi-disant «nouvelle normalité» des interventions non pharmaceutiques (INP) affecte le nombre de personnes infectées. Cela a conduit à un taux de transmission et de reproduction constant pour toute la pandémie, différent des valeurs variables observées avec le modèle SIR traditionnel.
Bien qu’il y ait eu de nombreuses souches mutantes du virus, la nouvelle souche britannique B. 1.1.7 serait nettement plus transmissible, entraînant une augmentation du nombre de cas. Cependant, pour le Royaume-Uni, le modèle modifié prédit une augmentation du nombre de cas, même sans variante du virus avec une transmissibilité accrue. Ainsi, il est probable que les données génomiques aient été surestimées.
Le modèle comprend des paramètres caractéristiques qui pourraient être cruciaux dans les mois à venir. Par exemple, «l’inertie de la société» semble jouer un rôle dans l’aplatissement de la courbe. Des mesures préventives devraient être introduites tôt, en tenant compte de ce facteur, ce qui peut entraîner un délai d’environ trois semaines jusqu’à ce que la société devienne pleinement consciente des mesures et les applique.
Lorsque les auteurs ont inclus l’effet de la vaccination, ils ont constaté que la relaxation sociale en mars 2021 sans atteindre un taux de vaccination suffisant entraînerait une flambée de nouveaux cas de mai à juin 2021.
Un nombre insuffisant de vaccinations entraînera une future poussée
Le modèle SIR non modifié correspond aux données des premiers jours de la pandémie entre mars et juin 2020, mais ne prévoit pas de nouvelles vagues. Le SIR modifié correspond non seulement aux données des premiers jours de la pandémie, mais il capture également la diminution du nombre de cas de la mi-avril à août 2020, causée par une plus grande «conscience sociale».
Le modèle prédit en outre l’augmentation soudaine des cas positifs à mesure que la société se détend, car la tendance à la baisse n’est pas parce que la pandémie a pris fin mais parce que les personnes vulnérables ont été retirées du système. Cela s’est produit entre juillet et septembre 2020, entraînant une augmentation en septembre 2020. L’augmentation des cas a conduit à un autre ensemble de restrictions, mais celles-ci n’étaient pas suffisantes pour freiner la transmission, et une autre augmentation des cas est apparue en décembre 2020 en raison d’un assouplissement progressif en novembre. 2020. Ainsi, le modèle prédit avec précision la transmission en incluant des mesures préventives mises en œuvre à différents moments.
La modélisation des effets de la vaccination et du troisième verrouillage imposé au Royaume-Uni en janvier 2021 indique qu’à moins de 200000 vaccinations par jour, une quatrième vague est inévitable. De plus, le modèle prédit que si moins de 100 000 personnes sont vaccinées par jour, la prochaine vague sera aussi sévère que les précédentes.
Les auteurs ont également analysé les données d’autres pays européens comme l’Espagne et l’Italie qui ont été gravement touchés par la pandémie, et ils ont trouvé les mêmes schémas que ceux du Royaume-Uni. Ainsi, la détente sociale généralement pendant environ deux à trois mois entraîne une augmentation du nombre de cas, suivie d’une sensibilisation accrue et de la mise en œuvre de mesures préventives, ce qui conduit à une diminution, et suivant le même schéma, une augmentation ultérieure du nombre de cas. .
*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, guider la pratique clinique / les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
