Des études antérieures ont signalé des différences liées à l’âge dans la tolérance et la réactivité à la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), les personnes plus jeunes ayant tendance à avoir de meilleurs résultats que les personnes âgées. De plus, il a été rapporté que les stratégies d’atténuation du COVID-19 ciblées sur l’âge réduisaient considérablement les admissions et les décès en unité de soins intensifs (USI).
Dans un récent Rapports scientifiques article de journal, les chercheurs ont développé un nouveau modèle compartimental pour estimer les infections par le coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère 2 (SRAS-CoV-2) et la mortalité associée par âge aux États-Unis.
Étude: Modélisation de la transmission du COVID-19 entre les groupes d’âge aux États-Unis en tenant compte des mutations virales, des vaccinations et de la réinfection. Crédit d’image : blvdone / Shutterstock.com
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont effectué une modélisation compartimentale sensible-infectée-récupérée-morte-vaccinée (SIRDV) pour prédire les différences stratifiées selon l’âge dans les résultats de gravité de la COVID-19 chez les enfants âgés de 12 à 17 ans, les adultes âgés de 18 à 64 ans, et les personnes âgées de plus de 65 ans, compte tenu des mutations, des réinfections et des vaccinations du SRAS-CoV-2.
Pour simuler les interactions intra- et inter-groupes d’âge, ce modèle a utilisé les infections par le SRAS-CoV-2 provoquées par la virulence déduite des équations d’équilibre de la population. Tout d’abord, le modèle a été adapté aux cas d’infection, aux décès et aux vaccinations par le SRAS-CoV-2 entre janvier 2021 et juillet 2021. Par la suite, le modèle a été utilisé pour les prévisions de COVID-19 à partir d’août 2021.
L’équipe a effectué quatre simulations différentes. Tout d’abord, comment l’association de l’augmentation des taux de transmission du SRAS-CoV-2 et de l’inefficacité du vaccin avec le delta du SRAS-CoV-2, une variante préoccupante (VOC), peut modifier la dynamique du COVID-19 a été déterminée.
Un schéma du modèle SIRDV-Virulence (Susceptible-Infected-Recovered-Dead-Vaccinated -Virulence) et du processus global de l’étude. (un) Un modèle SIRDV-Virulence (Susceptible-Infected-Recovered-Dead-Vaccinated-Virulence) pour prédire la transmission du COVID-19 aux États-Unis, dans lequel les membres de trois groupes d’âge (enfants, adultes et personnes âgées) se déplacent vers compartiments (bleu) à des taux influencés par les paramètres adjacents aux flèches intercompartimentales (bleu). Les membres infectés de chaque groupe d’âge contribuent à la croissance d’un seul paramètre de virulence (orange), qui peut infecter à la fois les individus sensibles, SiSi, et vaccinés, ViVi. (b) Les données sont transmises au modèle compartimenté pour ajuster ses paramètres et utilisées pour exécuter des simulations afin de prédire les scénarios futurs : (1) l’effet de la variante Delta, (2) l’effet de la modification de l’allocation de vaccination et de la vitesse de déploiement, (3 ) l’effet de la proportion de COVID-19 Anti/Non-Vaxxers, et (4) l’effet de la réinfection.
Deuxièmement, l’effet de la modification de la vitesse de déploiement et de couverture du vaccin a été évalué pour déterminer la stratégie de couverture vaccinale la plus optimale pour réduire les infections par le SRAS-CoV-2 et les décès associés.
Troisièmement, les chercheurs ont étudié l’effet de la modification des pourcentages d’anti-vaxxers/non-vaxxers parmi les citoyens américains. Quatrièmement, l’impact de l’inclusion des réinfections sur les estimations du modèle a été estimé.
Quatre ensembles de 16 paramètres ont été obtenus sur quatre périodes. Trois ensembles de données ont été utilisés pour la modélisation : le nombre hebdomadaire de cas de COVID-19 basé sur l’âge, la mortalité hebdomadaire associée au SRAS-CoV-2 basée sur l’âge et les vaccinations hebdomadaires contre le SRAS-CoV-2.
La première période s’est déroulée entre le 9 janvier 2021 et le 6 mars 2021, au cours de laquelle l’Alpha VOC a été considérée comme la souche dominante en circulation. La deuxième période s’est déroulée entre le 6 mars 2021 et le 8 mai 2021, au cours de laquelle le Delta VOC était la souche circulante prédominante.
Les personnes âgées et les adultes ont été vaccinés pendant les première et deuxième périodes, alors que les enfants n’avaient pas reçu de vaccins contre la COVID-19. Ainsi, la troisième période a été considérée entre le 8 mai 2021 et le 12 juin 2021, durant laquelle les COV Alpha et Delta étaient prédominants, et les individus de tous âges ont été vaccinés.
La quatrième période s’est déroulée entre le 12 juin 2021 et le 31 juillet 2021, au cours de laquelle les taux de vaccination contre la COVID-19 étaient plus importants chez les enfants que chez les personnes âgées et les adultes. Les cartes thermiques ont été comparées pour évaluer la priorisation de la vaccination par âge.
Les effets à long terme des personnes incapables ou refusant de recevoir le ou les vaccins COVID-19 ont été évalués à l’aide de la virulence pro-vaxxer-anti-vaxxer-infected-recovered-dead-vaccinated-virulence (PAIRDV-virulence).
Résultats de l’étude
Une réduction modérée des nouveaux cas de COVID-19 et des décès associés a été observée au cours de la troisième période. Cependant, le pourcentage d’infections à variant Delta a augmenté au cours de la quatrième période.
Le taux de transmission relatif du SRAS-CoV-2 a diminué selon les âges au cours des trois premières périodes. Cependant, la prédominance de Delta VOC au cours de la quatrième période a entraîné une augmentation soudaine des taux de transmission.
Au cours des première et deuxième périodes, les vaccinations étaient plus élevées chez les personnes âgées. Cependant, les adultes et les enfants ont été plus vaccinés au cours des troisième et quatrième périodes que les personnes âgées.
Les taux de récupération ont augmenté au fil du temps à tous les âges ; cependant, une augmentation des taux de mortalité a été observée chez les personnes âgées au cours de la quatrième période. Comparativement aux personnes âgées, les changements dans les taux de mortalité des adultes et des enfants étaient négligeables à toutes les périodes.
Les enfants ont le plus contribué à la charge virale du SRAS-CoV-2 au cours de la première période, tandis que les personnes âgées ont le plus contribué au cours des deuxième et troisième périodes, et les adultes ont le plus contribué au cours de la dernière période.
Le temps nécessaire pour infecter un individu multiplié par le taux de mortalité a augmenté pendant la domination Delta. Les futures infections totales par le SRAS-CoV-2 et les décès associés, ainsi que la fraction totale des vaccinés contre le COVID-19, dépendaient davantage des adultes et des enfants que des personnes âgées.
Une augmentation de la fraction d’anti-vaxxers/non-vaxxers a entraîné une virulence plus élevée du SRAS-CoV-2 et, par conséquent, une augmentation des cas de COVID-19 et des décès associés. À l’inverse, une augmentation de la fraction d’individus vaccinés diminuerait les cas et les décès de COVID-19.
Une augmentation de la population sensible qui ne serait pas vaccinée devrait augmenter les cas de COVID-19 et les décès associés à travers les âges. De plus, la fraction des anti-vaxxers touchait plus les adultes et les enfants que les seniors.
Une augmentation de la valeur du paramètre de réinfection représentant la proportion d’individus récupérés qui pourraient être réinfectés devrait augmenter le nombre d’infections et de décès actifs par le SRAS-CoV-2. Cependant, l’augmentation des décès a été moins importante.
Pour un taux inchangé de transmission du SRAS-CoV-2 et une efficacité vaccinale inchangée (en maintenant les valeurs de la quatrième période), les infections actives au SRAS-CoV-2 ont été estimées culminer en octobre 2021. Dans le pire des cas, avec le taux de La transmission du SRAS-CoV-2 a doublé, le nombre d’infections actives au SRAS-CoV-2 a été estimé à un pic pour presque doubler en décembre 2021. Dans le pire des cas, il y aurait une légère augmentation non significative du nombre total de Morts du covid19.
conclusion
L’étude actuelle a fourni des estimations de la dynamique de l’infection par le SRAS-CoV-2 à partir d’août 2021, ainsi que l’heure de pointe de l’infection et son ampleur pour différents scénarios, ce qui pourrait aider à améliorer la préparation mondiale des systèmes de santé. De plus, les résultats de la simulation ont indiqué que la stratégie de vaccination optimale consiste à prioriser les enfants et les adultes, dont la dynamique s’est avérée plus sensible aux vaccinations que les personnes âgées.
