Une nouvelle étude intéressante de l’Université de Californie à San Diego (UCSD) montre que l’utilisation de mesures préventives pour bloquer la transmission virale, associée à des tests répétés et à des délais d’exécution rapides pour les résultats, peut prévenir avec succès les épidémies associées à la réouverture des établissements d’enseignement.
Une version préimprimée de l’étude est disponible sur le site medRxiv* serveur, tandis que l’article est soumis à une évaluation par les pairs.
Sommaire
Arrière-plan
La pandémie actuelle de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) – due à l’épidémie mondiale du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) – continue d’affecter de vastes pans de la population mondiale. À ce jour, plus de 181,5 millions de cas ont été plus de 2,995 millions de décès ont été confirmés.
Depuis le début de la pandémie au début de 2020, les gouvernements du monde entier ont eu recours à la fermeture des frontières internationales, à la fermeture des entreprises et des écoles, à la mise en œuvre du port de masques faciaux, à la distanciation physique et même à des verrouillages nationaux ou au niveau de l’État.
Bon nombre de ces mesures ont ralenti la propagation virale dans des endroits où elles ont été régulièrement observées, mais ont entraîné un coût social et économique élevé. Alors que les écoles et les entreprises rouvrent, les experts recommandent de maintenir l’utilisation du masque, ainsi que la distanciation physique, le lavage fréquent des mains et, surtout, une politique d’identification des cas, d’isolement et de recherche des contacts pour étouffer les épidémies dans l’œuf.
La praticité de ces mesures reste à évaluer dans les communautés occidentales, souvent moins habituées à renoncer aux libertés individuelles au profit de la famille ou de la communauté dans son ensemble par rapport aux sociétés orientales.
Le danger des tests basés sur les symptômes
Même maintenant, les tests ne sont pas universellement disponibles lorsqu’ils sont requis, à moins que la personne ne soit symptomatique ou ne soit un contact connu d’un cas confirmé. Cette limitation permet aux individus asymptomatiques et présymptomatiques infectés par le SRAS-CoV-2, qui représentent, en effet, au moins 40-45% de toutes les infections, de propager librement le virus.
Des tests de routine sur des individus asymptomatiques dans un contexte de contact potentiel, comme au voisinage d’un groupe d’infections, sont essentiels pour couper court à l’épidémie. Le besoin d’un système fiable et de grande capacité pouvant fournir des résultats rapides à un coût abordable est évident.
Comment l’étude a-t-elle été menée ?
Les chercheurs de cette étude ont construit un tel système et l’ont testé sur 5 000 travailleurs de la santé du comté de San Diego et 1 160 premiers intervenants de la force d’incendie et de sauvetage de San Diego. Plus de 21 000 étudiants et membres du personnel de l’UCSD ont également été examinés, ainsi que plus de 6 000 membres du personnel et étudiants des écoles maternelles de San Diego qui n’avaient pas complètement fermé pendant la pandémie.
Le pipeline de test a utilisé le test de réaction en chaîne par polymérase quantitative de la transcriptase inverse (RT qPCR), qui est la norme de référence pour la détection de l’ARN viral dans cette pandémie, appliqué via un kit miniaturisé qui a reçu l’autorisation d’utilisation d’urgence de la Food and Drug Administration des États-Unis.
Un laboratoire clinique appelé Expedited COVID-351 19 Identification Environment (EXCITE) a été mis en place autour de ce protocole de test, conforme aux normes Clinical Laboratory Improvement Amendments (CLIA), à l’UCSD. La capacité a été augmentée jusqu’à 6 000 échantillons par jour, les résultats étant disponibles le lendemain. Ils ont également testé et validé l’utilisation d’écouvillons des narines antérieures plutôt que des écouvillons nasopharyngés, car les premiers pouvaient être prélevés par le patient.
La pénurie d’écouvillons nasopharyngés les a incités à fabriquer le leur à partir de rayonne en utilisant l’impression 3D. Ces écouvillons sont utilisés universellement pour les tests COVID-19. Cependant, ils doivent être collectés par une personne qualifiée ou expérimentée à proximité, ce qui expose le prestataire et le patient à un risque d’infection.
L’inconfort et le risque associés à ce type de test réduisent les taux de test, et il n’est donc pas adapté pour un dépistage à grande échelle. En revanche, les écouvillonnages des narines antérieures sont prélevés par le patient sans aucune douleur mais avec une précision comparable.
Les chercheurs ont également exploré l’utilisation d’un support différent pour les écouvillons qui inactive instantanément le virus, le rendant plus facile à manipuler. Ils ont utilisé deux salles côte à côte pour effectuer les tests.
Les échantillons sont venus dans le cadre de deux séries : l’étude SEARCH entre le 17 avril et le 30 juin 2020, qui était une première étude de preuve de concept, et pour le laboratoire EXCITE entre le 15 septembre 2020 et le 5 février 2021.
Faible taux de positivité des tests
Avec la première série, seulement 0,27 % des échantillons étaient positifs, mais avec la deuxième cohorte, les tests ont commencé avec une faible positivité à l’automne 2020, ont augmenté à partir de la fin novembre 2020 pendant un certain temps, puis ont culminé à nouveau en janvier 2021. C’est similaire aux données de test du comté de San Diego. Cependant, là où le comté avait un taux de positivité compris entre 2 et 7 %, les résultats du laboratoire EXCITE ont montré une positivité inférieure à 2 %.
Les résultats de positivité inférieurs dans cette étude pourraient être dus aux différentes populations testées. Alors que les tests de comté se concentraient principalement sur les individus symptomatiques ou les contacts connus, les résultats du laboratoire EXCITE provenaient de cohortes asymptomatiques qui ont été testées à plusieurs reprises dans le but de dépister la maladie.
La réduction des cas dans le comté de San Diego en janvier 2021 est attribuable au retour chez eux de la plupart des gens après les vacances, avec une baisse de la mixité sociale couplée à une contribution moindre de la hausse des taux de vaccination.
Les chercheurs n’ont trouvé aucune association entre la charge virale évaluée par la valeur du seuil de cycle (Ct) et l’âge de l’individu. Il n’y avait pas non plus de lien entre la charge virale et le sexe de l’individu. La plupart des résultats positifs provenaient du groupe d’âge 20-39 ans, probablement parce que le laboratoire EXCITE a principalement testé le personnel universitaire et les étudiants. Encore une fois, les personnes âgées de 10 à 19 ans représentaient une plus grande proportion des cas de cet ensemble pour la même raison.
Facteurs de risque de transmission
Le test RT PCR ne parvient généralement pas à amplifier le gène de pointe dans les infections causées par le variant alpha (B.1.1.7) en raison des mutations caractéristiques de cette région génétique. Ce « décrochage » génétique est observé dans environ un dixième des cas positifs. Cependant, les deux autres gènes ont été testés. À savoir, le gène de la nucléocapside (N) et le gène du cadre de lecture ouvert 1 (ORF1) présentent un décrochage dans seulement 1 à 2 %.
Dans le cas de la variante alpha, l’abandon du gène de pointe est couplé à de faibles valeurs de Ct, inférieures à 30, pour les deux autres gènes. Inversement, d’autres échantillons montrant des abandons pour n’importe quel gène ont une valeur Ct plus élevée, indiquant une charge virale plus faible. La valeur moyenne pour ces échantillons était de 32, contre 23 pour ceux sans abandon. Pour la variante alpha, la valeur moyenne de Ct était de 22.
Les individus symptomatiques ont montré une corrélation avec une charge virale plus élevée, c’est-à-dire une valeur Ct inférieure pour l’amplification des trois gènes cibles. De plus, un abandon n’a été trouvé que dans un seul des 19 tests positifs associés à une infection symptomatique. Étant donné que les abandons autres que la variante alpha sont associés à des valeurs de Ct plus élevées, les résultats ci-dessus suggèrent que la charge virale est plus élevée lorsque les symptômes sont présents.
L’âge médian des personnes testées positives était de 36 ans dans le comté de San Diego, alors que dans la présente étude, il était de 35 ans. Cela correspond aux rapports antérieurs sur une réduction de l’âge médian au fil du temps, de plus de 40 ans à moins de 36 ans. Un autre scientifique attribue cela à des schémas de test modifiés avec des tests plus lourds de patients asymptomatiques plus jeunes qu’auparavant, plutôt qu’à un changement dans les schémas de propagation réels du virus.
Projection scolaire
Parmi le personnel et les étudiants sur UCSD et dans les écoles, les tests positifs avaient un âge moyen de 25 et 26 ans, respectivement. Les adultes étaient plus fréquemment positifs que les enfants dans les écoles privées, à 2 % et 1 % respectivement. Dans les écoles publiques, les enfants entre 11 et 13 ans étaient les plus susceptibles d’avoir l’infection.
Les raisons pourraient être liées au système de test volontaire dans les écoles publiques par rapport au test obligatoire dans les écoles privées. Le premier était également destiné au dépistage asymptomatique, ceux qui tombaient malades étant encouragés à effectuer des tests sur les sites du comté ou chez leurs propres médecins plutôt qu’à l’école.
L’image obtenue à partir des résultats des tests scolaires est donc très inégale. Cependant, il est clair que, comme indiqué précédemment, les écoles ne sont pas des foyers de propagation du virus, et les adultes à l’école sont plus susceptibles de transmettre l’infection que les étudiants. Aucune des écoles de cette étude n’a connu d’éclosion attribuable aux élèves.
Quelles sont les implications ?
La présente étude rapporte le développement d’un « pipeline semi-automatisé à haut débit pour la détection RT-qPCR du SARS-CoV-2, avec une capacité évolutive et des délais d’exécution rapides. »
Cela a été incorporé dans un laboratoire conforme à la CLIA, utilisé pour dépister les populations asymptomatiques pour COVID-19. Jusqu’à présent, ils ont pu couvrir plus de 150 000 écouvillonnages de narines antérieures sur plus de 28 000 personnes.
L’importance des tests asymptomatiques était évidente car ce groupe a contribué à plus de la moitié des tests positifs. Cependant, les cas symptomatiques avaient probablement une charge virale plus élevée, comme le montrent les valeurs de Ct plus faibles.
Les ethnies non blanches avaient des taux de positivité des tests plus élevés, confirmant le modèle observé tout au long de la pandémie.
Dans les écoles privées, les adultes étaient plus souvent positifs que les élèves. À l’inverse, les étudiants étaient plus susceptibles d’être testés positifs sur le campus de l’UCSD et dans les écoles publiques, bien que le taux soit encore faible. « La faible positivité des enfants d’âge scolaire constitue un argument en faveur de l’ouverture des écoles P-12 pour l’apprentissage en personne. »
Ces résultats sont venus d’une période où la couverture vaccinale était inférieure à 10 %. Cet argument est modulé car la plupart des écoles étaient fermées pendant cette période, limitant les contacts entre les enfants. Pourtant, il semble qu’avec l’utilisation de mesures d’atténuation pour réduire le risque de transmission, les établissements d’enseignement puissent rouvrir sans augmenter indûment le risque d’épidémie.
*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/le comportement lié à la santé, ou traités comme des informations établies.
