Une étude publiée dans la revue Science Médecine translationnelle a décrit la transmissibilité du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2), l’immunité au niveau de la population et l’impact de l’onde omicron en Afrique du Sud.
Sommaire
Arrière plan
La variante omicron du SRAS-CoV-2 a été détectée pour la première fois en Afrique du Sud en novembre 2021. Avant son émergence, l’Afrique du Sud a connu trois vagues distinctes dominées par le SRAS-CoV-2 de type sauvage avec mutation D614G, variante bêta et variante delta , respectivement.
Comparé aux variantes virales circulant précédemment, omicron présente un génome fortement muté, ce qui rend la variante immunologiquement supérieure pour échapper à l’immunité préexistante au niveau de la population (immunité collective) induite par des infections et des vaccinations antérieures.
Dans la présente étude, les scientifiques ont déterminé la dynamique à long terme du SRAS-CoV-2 dans deux groupes de ménages d’une région rurale et urbaine en Afrique du Sud. Les deux groupes ont été suivis pendant 13 mois.
Plus précisément, les scientifiques ont estimé la robustesse de l’immunité à réaction croisée induite par des vagues consécutives de variants du SRAS-CoV-2. Ils ont recréé le paysage de l’immunité collective en Afrique du Sud avant l’émergence de la variante omicron, ainsi que déterminé l’impact de la vague omicron dans la même population.
Épidémiologie du SRAS-CoV-2 en Afrique du Sud
L’étude a été menée dans une région rurale et une région urbaine situées dans deux provinces sud-africaines. La population étudiée comprenait 1200 personnes vivant dans 222 ménages. Seuls 10% de la population étudiée ont été complètement vaccinés pendant la période d’étude.
Au moment de l’inscription (baseline), la séroprévalence des anticorps anti-SARS-CoV-2 de la nucléocapside était de 1,1 % dans la région rurale, qui est passée à 7 %, 25 % et 39 % après le premier (D614G), le deuxième (bêta), et troisième (delta) vagues, respectivement. Le taux d’infection était de près de 60% dans cette région.
Dans la région urbaine, la séroprévalence était de 14 % à l’inscription, qui a augmenté à 27 %, 40 % et 55 % après les première, deuxième et troisième vagues, respectivement. Le taux d’infection était de près de 70% dans cette région.
Dynamique de l’excrétion d’ARN viral
L’exposition des ménages au virus dépend principalement des niveaux d’ARN viral excrétant parmi les membres de la famille.
L’analyse de la dynamique de l’ARN viral a révélé que les trois variantes ont des caractéristiques similaires, représentées par une courte phase de prolifération et une phase de clairance plus longue.
La prévalence de l’infection symptomatique parmi les membres du ménage était de 13 %, 16 et 18 % pour les variantes SARS-CoV-2 D614G, bêta et delta, respectivement. Le moment de l’excrétion virale maximale a coïncidé avec le moment de l’apparition des symptômes, ce qui indique qu’une excrétion virale importante se produit avant l’apparition des symptômes.
Une analyse plus approfondie a révélé que les infections symptomatiques se caractérisent par une charge virale élevée. La charge virale la plus élevée a été observée dans les infections delta, suivies des infections bêta et SARS-CoV-2 D614G. Notamment, les membres du ménage ayant des infections antérieures présentaient des niveaux et une durée d’excrétion virale significativement réduits lors de la réinfection.
Risque de primo-infection et de réinfection par le SRAS-CoV-2
Une corrélation positive a été observée entre l’intensité d’exposition des ménages et le risque d’infection par le SRAS-CoV-2. Cette association était plus forte au stade de la prolifération qu’au stade de la clairance. La variante delta a montré l’infectiosité la plus élevée, suivie des variantes bêta et D614G.
En ce qui concerne l’efficacité protectrice de l’immunité préexistante, les résultats ont révélé qu’une infection antérieure offre une protection de 92 % contre la réinfection pendant les trois premiers mois, qui se réduit à 87 % après neuf mois.
Le risque d’infection le plus faible a été observé chez les personnes âgées de plus de 65 ans lors de la vague D614G. Lors de l’onde delta, le risque était le plus élevé chez les enfants et les adolescents de 6 à 18 ans. De plus, un risque accru d’infection a été observé chez les personnes obèses et celles résidant en milieu urbain.
Impact de l’onde omicron dans la région urbaine
Les scientifiques ont développé des modèles mathématiques pour évaluer la trajectoire des ondes omicron ainsi que la dynamique virale dans la région urbaine.
Les projections du modèle ont révélé qu’omicron a un avantage de croissance de 0,338 par jour sur delta. Le nombre de reproduction de base était également plus élevé pour omicron. Comme prévu, un taux d’infection plus élevé a été observé pendant la vague omicron que pendant les vagues précédentes. On s’attendait à ce que plus de 40 % des infections à l’omicron soient des réinfections et des infections par percée vaccinale.
En utilisant un scénario de référence pour les caractéristiques d’évasion immunitaire d’Omicron, l’impact de l’onde omicron a été estimé. Les résultats ont révélé que le rapport entre le nombre de reproduction de base omicron et delta est de 2,4, le taux d’infection est de 69%, la durée de la vague est de 32 jours et la proportion de réinfections et de percées vaccinales est de 68%.
Pour comprendre la robustesse de l’immunité induite par l’omicron contre les variantes existantes et futures, des modèles mathématiques ont été développés pour projeter le degré de protection dans différentes conditions d’exposition (taux de contact).
Compte tenu du taux de contact de l’onde delta, les modèles ont prédit que le degré d’immunité collective ne serait pas suffisant pour empêcher une épidémie récurrente d’omicron à moins que des infections antérieures à l’omicron n’induisent une protection robuste et durable.
Considérant un taux de contact 100% plus élevé, les modèles ont prédit que s’il réapparaissait, l’omicron pourrait provoquer des épidémies, quelle que soit la protection induite par les infections antérieures à l’omicron. Dans l’ensemble, ces prédictions indiquent qu’une induction des taux de contact peut conduire à l’émergence de nouvelles vagues causées par des variantes virales préexistantes ou nouvelles.
