Une nouvelle étude publiée sur le serveur de pré-impression medRxiv * en octobre 2020 montre que la reconnaissance des différences dans la composition, la connectivité et la distribution de la population, ainsi que les différences interindividuelles d'immunité, de sensibilité et d'infectiosité, est cruciale pour estimer l'immunité collective obtenue à la suite du coronavirus naturel du syndrome respiratoire aigu sévère 2 (SARS-CoV-2) plus précisément. Ces connaissances sont essentielles pour élaborer des politiques de confinement sensées pour l'avenir.
Sommaire
Modèles épidémiologiques classiques
Dans le modèle traditionnel des maladies infectieuses, le contact entre les personnes est supposé se produire de manière homogène entre les groupes d'âge et les différentes régions du pays. Il ne tient pas non plus compte des variations individuelles en termes d'infectivité et de sensibilité au virus.
Ainsi, les modèles plus récents tentent d'incorporer un mélange hétérogène, reconnaissant que pour la plupart des gens, les interactions sociales se produisent dans un cercle relativement petit limité par des similitudes d'âge et de lieu. Le nombre de personnes qui traversent les frontières de ces groupes est faible.
Seuil d'immunité du troupeau artificiellement élevé?
Le calcul conventionnel de détecte le seuil au-dessus duquel le pourcentage infecté de la population (la proportion qui a été retirée de la fraction sensible) est suffisamment grand pour empêcher suffisamment de nouvelles infections pour que l'épidémie puisse se propager. Ainsi, le seuil d'immunité du troupeau (HIT) indique une valeur pour le niveau d'immunité de la population qui empêchera d'autres flambées de se produire. Le seuil classique d'immunité du troupeau est exprimé par 1 – 1 / R0 (R0 étant le nombre de reproduction).
On pense que la pandémie de grippe de 1918 avait un R0 ~ 2,9, ce qui correspond à un seuil d'immunité collective (HIT) d'environ 66%. Encore une fois, la plupart des scientifiques considèrent que l'immunité collective contre le COVID-19 nécessite que 60% ou plus de la population soit infectée pour un R0 de 2,5. Cependant, en réalité, le HIT en 1918 était probablement plus proche de 33%, puisque seulement un tiers de la population mondiale aurait été infecté.
On a estimé que la pandémie de grippe H1N1 de 2009 avait un R0 compris entre 1,2 et 1,6, correspondant à un HIT de 28,5% basé sur le modèle classique. Cela contraste avec les estimations du CDC qui montrent que seul un cinquième de la population américaine était infecté avant que la pandémie ne s'éteigne.
Ces surestimations reposent sur l'hypothèse implicite dans les modèles traditionnels que la population sensible et les modèles de mélange sont homogènes.
Le réseau sous-jacent au modèle.
Comprendre l'immunité préexistante
Le modèle actuel examine comment les différences dans la distribution spatiale et le statut immunitaire des individus sensibles affectent l'immunité collective. Cela a été mis au premier plan du débat sur le HIT réel par les chercheurs précédents.
De nombreux individus non infectés ont des cellules T qui réagissent de manière croisée avec le SRAS-CoV-2 en raison d'expositions annuelles antérieures au coronavirus. En fait, 9 personnes sur 10 ont des anticorps contre les coronavirus à un moment de leur vie, bien qu'ils puissent durer entre des mois et jusqu'à 34 ans.
À l'heure actuelle, certains chercheurs estiment une prévalence de 35% des lymphocytes T auxiliaires en raison d'une exposition préalable à ces coronavirus communs, et il est donc nécessaire d'étudier le rôle joué par ces cellules dans le contexte de la gravité clinique et des résultats.
L'existence d'une immunité innée à la maladie est un autre facteur à évaluer. Une telle variation individuelle contribue à l'estimation finale du HIT.
Un modèle antérieur à deux compartiments avec un groupe immunisé contre le virus en raison d'une immunité innée ou croisée indique que la taille de ce groupe par rapport à l'autre, ainsi que la valeur R0, et le degré auquel les deux groupes mix, provoquera des variations marquées du HIT. Les auteurs suggèrent que certains sites ont peut-être déjà atteint l'immunité collective. Une forme modifiée de ce modèle est également utilisée dans la présente étude pour représenter le rôle de l'immunité partielle.
Modèles spatiaux pour intégrer l'hétérogénéité
Dans l'un des modèles précédents, les chercheurs ont présenté six groupes stratifiés par âge dans une communauté, avec des contacts hétérogènes entre les groupes. Cela a montré que le HIT pouvait être significativement abaissé à, par exemple, 43%, avec un contact hétérogène.
L'étude actuelle visualise d'abord l'utilisation d'interventions non pharmaceutiques (INM) uniformes telles que la mise à l'abri à domicile et d'autres mesures, pendant toute la durée de l'épidémie. Ils cherchent à trouver une valeur pour le niveau de NPI requis au minimum pour s'assurer que la première vague atteint l'immunité du troupeau à sa conclusion, empêchant une deuxième vague.
La proportion infectée de la population est ensuite calculée en tant que HIT induit par la maladie. Selon ce modèle, le HIT sera de ~ 47,5% contre 77% avec le modèle classique. Cela se reflète dans les résultats des tests sérologiques à grande échelle à New York, qui a été durement touchée par la pandémie. Les tests d'anticorps ont montré une prévalence de 27%, allant de ~ 13% à ~ 52% dans divers endroits.
Une deuxième estimation considère la possibilité de cellules T réactives croisées dans environ 35% de la population, accélérant la récupération d'un jour et réduisant la mortalité de 10% par rapport à la population non immunisée. Cela réduit l'estimation de la TIH induite par la maladie à environ 34%.
Les chercheurs soulignent l’importance de tels calculs: «Une hétérogénéité même modeste de l'infectiosité et de la durée de l'évolution de la maladie a un impact sur les niveaux d'immunité collective induite par la maladie. »
Vaccination ciblée des super-épandeurs
Le modèle simpliste de mélange homogène, qui déduit également une infectivité égale pour tous les individus d'une population, a donné lieu à de nombreuses stratégies de santé publique qui ciblent tous les individus d'une population de la même manière. Au contraire, disent les auteurs, de meilleurs modèles sont nécessaires pour tenir compte des différences dans un certain nombre de domaines, y compris la sensibilité, le mélange et l'infectiosité.
Le ciblage d'individus très connectés ou sensibles ou infectieux dans chaque endroit par la vaccination, car ils sont essentiels à la transmission de la maladie, est essentiel pour prévenir une deuxième vague, suggèrent les auteurs.
Implications
Aujourd'hui, de nombreuses études de séroprévalence continuent de prophétiser que la réalisation de l'immunité collective n'est pas encore en vue, sur la base de la faible prévalence et de la gamme très variable selon la localité. Le modèle actuel suggère que c'est en fait ce que l'on attend d'une population. Bien entendu, le test d'anticorps lui-même est limité par un manque de sensibilité au début de la phase de convalescence, une qualité de test variable, une baisse rapide du titre d'anticorps et un titre d'anticorps accru avec la gravité de la maladie.
À Manaus, au Brésil, où la pandémie a fait des ravages, les hospitalisations et les décès dus au COVID-19 ont fortement baissé, bien que la séroprévalence n'ait jamais dépassé 20%. Cela pourrait signifier qu'un faible taux d'anticorps est compatible avec l'immunité collective dans certains endroits.
D'autres chercheurs soutiennent l'idée que l'hétérogénéité des réseaux de contact et du degré de transmission permet un HIT beaucoup plus faible qu'on ne le supposait auparavant. Le blindage des nœuds hautement connectés peut conduire à une augmentation du rebond des infections suite à l'assouplissement de ces restrictions, la deuxième vague étant plus importante que la première.
Les enquêteurs résument: «Nous démontrons que la proportion de la population infectée pour obtenir l'immunité collective peut être inférieure à ce que l'on suppose habituellement, ce qui aurait des implications importantes pour la santé publique. »
L'étude doit être suivie d'une exploration quantitative du niveau d'immunité du troupeau et transformer ces informations en une bonne utilisation dans les stratégies de santé publique qui ciblent les foyers de transmission les plus centraux dans chaque localité.
*Avis important
medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas examinés 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.
