Alors que la deuxième vague de COVID-19 émerge dans le monde, le besoin de vaccins efficaces est d'autant plus impératif. Compte tenu du grand nombre d'individus sensibles qui subsistent, l'assouplissement complet des mesures de lutte contre les virus est susceptible de générer d'autres vagues importantes. Avec plusieurs vaccins déjà en phase 3 d'essais cliniques, une étude menée par des chercheurs de l'Université de Warwick et publiée sur le serveur de pré-impression medRxiv * en septembre 2020 discute de l'utilisation de techniques de modélisation informatique afin d'obtenir une couverture vaccinale optimale.
La mortalité par COVID-19 a été élevée chez les personnes âgées en raison du développement d'une pneumonie sévère, d'une septicémie et d'une insuffisance rénale dans cette cohorte. Il est donc vital de modéliser des stratégies optimales de planification et d'allocation des ressources pour mettre en œuvre des stratégies de santé publique visant à contenir le virus.
Représentation des états et transitions du modèle
Sommaire
La nécessité de prioriser l'administration des vaccins
On ne sait cependant pas comment un vaccin donné se comportera réellement dans la population humaine, même si des résultats prometteurs ont été obtenus à partir d'expériences précliniques sur des primates non humains et un nombre relativement restreint d'humains. Pour cette raison, la présente étude se concentre sur l'adaptation d'un modèle antérieur de transmission virale pour refléter les changements qui peuvent survenir une fois qu'un vaccin est utilisé.
Outre l'efficacité du vaccin, la manière dont le vaccin doit être utilisé a la même valeur, mais a été moins discutée. Une question à cet égard est de savoir si les facteurs qui entraînent la transmission devraient être vaccinés en premier ou ceux qui présentent le risque le plus important de morbidité grave et de décès.
Trois types de vaccins
Les chercheurs ont choisi trois types de vaccins pour obtenir une image plus complète des résultats susceptibles de se produire avec le déploiement d'un vaccin donné. Les vaccins de type I réduisent la sensibilité individuelle à l'infection; les vaccins de type 2 et 3 réduisent respectivement l'incidence et la gravité des symptômes.
Le premier protège l'individu vacciné et limite également la transmission. Le second réduit quelque peu la propagation en réduisant l'incidence des symptômes, car les personnes asymptomatiques peuvent avoir un risque de transmission plus faible. Le troisième protège uniquement l'individu vacciné contre les effets indésirables.
Paramètres de modélisation
Le modèle actuel explore l'éventail des impacts possibles dans chaque scénario, ajusté en fonction de la variation d'efficacité en fonction de l'âge, ainsi que l'échelle de couverture. Ils examinent également les critères de hiérarchisation de l'administration des vaccins.
En outre, les chercheurs évaluent également le protocole de vaccination pour la perte minimale de l'année de vie ajustée par la qualité (QALY) sauvée, ainsi que les décès évités par dose de vaccin. Cette approche permet une évaluation basée sur les coûts-avantages des politiques vaccinales.
Dans la présente étude, ils ont construit un graphique des individus vaccinés (jusqu'à 70% dans chaque groupe considéré) par rapport au nombre de décès ou QALY perdus. Le groupe associé à la réduction la plus élevée de l'une ou l'autre de ces séquelles par dose a été identifié. Les résultats ont ensuite été optimisés pour l'une de ces séquelles car les deux sont étroitement liées.
Une commande prioritaire cohérente favorise les plus âgés d'abord
Lorsqu'il est classé selon divers paramètres, y compris l'âge, l'effet le plus significatif sur la mortalité future a été constaté lorsque les plus âgés ont été vaccinés en premier. Même s'ils ne sont pas le groupe le plus étroitement associé à la propagation ou à la mobilité virale, ils sont le plus fortement touchés par l'infection en termes de maladie grave et mortelle.
Deuxièmement, quels que soient les critères, une approche ciblée de la vaccination s'est avérée supérieure à la vaccination aveugle. En revanche, les comorbidités à privilégier dépendent de l'âge. Ainsi, le type de maladie chronique nécessitant une vaccination prioritaire variait entre les personnes de moins de 60 ans mais au-delà du jeune âge adulte et celles de plus de 80 ans.
Ils ont constaté que le succès d'un programme de vaccination dépend de cinq critères:
- le type de vaccin, le type 1 étant de loin le plus souhaitable;
- efficacité du vaccin;
- le numéro de reproduction;
- la proportion vaccinée concernant l'efficacité du vaccin;
- la priorité de vaccination.
Les auteurs disent: «Nous avons constamment montré que donner la priorité à la vaccination des personnes âgées est de loin la stratégie la plus efficace pour réduire le nombre de décès lors d'une deuxième vague.. » Bien que cela puisse être surprenant compte tenu du fait que les QALY sont plus pertinentes à un plus jeune âge, cela s'explique par la gravité beaucoup plus élevée de la maladie chez les personnes âgées.
Vaccination chez les travailleurs de la santé
Les chercheurs ont également examiné la position prioritaire des travailleurs de la santé (TS) sur un calendrier de vaccination. Ils ne sont pas seulement vulnérables en raison d'une exposition accrue, mais peuvent également entraîner la transmission. De plus, ils ne représentent que 2% de la population.
Pour les vaccins de type I, les travailleurs de la santé ne viennent en importance que le groupe d'âge le plus âgé (80 ans ou plus) ou même plus, selon le nombre de transmission.
Comparaison des types de vaccins pour une priorité optimale
Les chercheurs ont ensuite examiné les trois actions vaccinales et leurs niveaux d'efficacité dans le contexte théorique d'une approche de la vaccination ciblée sur l'âge et la maladie, étant donné un faible niveau d'IPN. Ils ont également modélisé ce qui pourrait arriver si le type de vaccin le plus efficace, à savoir le vaccin de type 1, était administré sans NPI en place.
Vaccin de type 1
Les chercheurs ont découvert que même les vaccins de type I sous-optimaux (efficacité de 50%) peuvent prévenir d'autres décès si une distanciation sociale limitée est en place (réduisant le nombre de transmission R à environ 1,8), et 70% de la population de plus de 20 ans sont vaccinés. Les personnes âgées de 80 ans doivent être vaccinées en premier, puis celles qui présentent des comorbidités, les autres par ordre d'âge, du plus âgé vers le bas. Avec plus d'efficacité, seules les personnes de plus de 40 ans doivent être vaccinées.
Vaccin de type 2
Si les mesures de distanciation sociale maintiennent R à ~ 1,8, un vaccin de type 2 efficace pour les groupes à haut risque pourrait éviter un nombre important de décès même si une deuxième vague se produit. La vaccination des cas à faible risque n'apporte que peu d'avantages supplémentaires. Le même ordre de priorité s'applique ici. Avec une efficacité moindre (50% ou moins), l'échelle et la mortalité de la deuxième vague imiteront la première, affirment les chercheurs.
Vaccin de type 3
Les vaccins de type 3 ne limitant pas la transmission, la vaccination et des mesures de confinement strictes seront donc nécessaires pour éviter de futures vagues importantes. Le bénéfice de ce vaccin est probablement encore significatif pour les personnes à haut risque, en particulier celles de plus de 60 ans, même en considérant celles qui souffrent de maladies chroniques.
Vaccin de type 1, sans NPI
Les chercheurs concluent que le meilleur vaccin serait capable d'arrêter la pandémie par lui-même, permettant à tous les IPN d'être assouplis, avec un nombre de transmission d'environ 2,3. Cette description conviendrait à un vaccin de type 1 avec une efficacité de plus de 80% et couvrant 70% ou plus de l'ensemble de la population. À d'autres niveaux d'efficacité, le pourcentage de couverture vaccinale nécessaire augmentera naturellement. Là encore, si plus de personnes âgées à haut risque sont vaccinées, moins de jeunes devront être vaccinés.
Un vaccin de type 1 peut être administré sans NPI supplémentaires selon l'âge, sans tenir compte de la présence de comorbidités, car cela ne fait que peu de différence dans les mesures des résultats.
Déploiement lent ou rapide
Les résultats ci-dessus supposent une couverture vaccinale rapide, de sorte que presque tous les groupes éligibles sont vaccinés simultanément. Avec le déploiement plus lent, si le nombre de transmission est maintenu à moins de 1 partout par les NPI, le nombre de cas sera moindre après la relaxation.
Cependant, les chercheurs suggèrent, « Des scénarios de livraison plus réalistes peuvent être simulés à mesure que les plans de déploiement de la vaccination sont mieux compris. »
Dans la phase croissante de la pandémie, la concurrence entre le rythme de la vaccination et la transmission virale indique une vaccination rapide sans discrimination plutôt que des campagnes ciblées plus lentes. Ainsi, la commande n'est pas indispensable lorsque la livraison du vaccin est soit très rapide, soit très lente, car dans ces situations, le nombre de nouvelles infections est négligeable ou l'épidémie est complète, respectivement, avant la fin de la livraison du vaccin.
Efficacité en fonction de l'âge
L'efficacité de la vaccination varie, d'un maximum en dessous de 45 ans à un déclin constant à un minimum à 85 ans. Cela confirme la robustesse de l'ordre de priorité précoce, même avec une faible efficacité vaccinale de seulement 20%.
À des niveaux d'efficacité encore plus faibles, cependant, la première priorité devient les personnes atteintes de maladies chroniques sous-jacentes ou dans la tranche d'âge de 40 à 60 ans. Les chercheurs disent: «Le nombre estimé de décès (est) relativement constante dans une gamme de valeurs d'efficacité pour les groupes d'âge plus âgés et plus jeunes. »
En fait, avec le vaccin de type 3, jusqu'à une efficacité de 10% seulement, le groupe de vaccination le plus prioritaire reste les personnes âgées.
Coût par dose de vaccin
Les chercheurs estiment qu'en supposant un nombre de transmission de 1,8, la perte de QALYs serait d'environ 1,6 million si une deuxième vague se produit. Pour éviter cela, environ 21 millions de personnes ciblées doivent être vaccinées avec environ 41 millions de doses de vaccin, ce qui est efficace à 90%. Cela suggère un coût par dose de 767 £, contrairement au seuil rentable de 20 000 £ par QALY, ce qui est, à tous égards, un énorme avantage.
Implications et orientations futures
La conclusion devrait être valable dans tous les pays, reflétant ce que l'on sait actuellement sur le virus: « Il est important que le vaccin soit déployé aussi efficacement que possible afin que les approvisionnements limités précoces soient utilisés au maximum. »
Les recherches futures intégreront d'autres paramètres observés au fur et à mesure qu'ils seront connus, notamment le pourcentage de la population qui acceptera la vaccination et l'efficacité du vaccin dans tous les groupes d'âge. Le retard réel attendu dans le déploiement du vaccin doit également être inclus dans les paramètres du modèle.
*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 / le comportement lié à la santé ou être traités comme des informations établies.
