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Des publications récentes dessinent ce qui pourrait être le futur de la COVID-19 dans les prochaines années (illustration).
Résumé
Sur le plan épidémiologique, la pandémie de COVID-19 a changé de visage au cours de ses deux années et demie d'existence. L'arrivée de variants au moins deux fois plus contagieux que le variant historique a profondément modifié les modes de circulation de SARS-CoV-2 et rendu caduques certaines mesures de contrôle.
L'étude de ces changements, ainsi que celle du mode d'apparition des derniers variants dominants, suggère que la COVID-19 a fait quelques pas en direction d'un mode de diffusion diffus de type « grippal », sans pour autant, aujourd'hui comme hier, être devenu une « grippette ». Cette évolution pourrait également influencer la manière dont les futurs vaccins seront conçus.
De plus, dans les pays industrialisés où les vaccins à ARNm ont été largement administrés, les conditions semblent réunies pour un passage à un mode endémique, et des signes précurseurs de ce passage se font déjà sentir.
À défaut de boule de cristal, nous vous proposons un point sur les éléments dont nous disposons aujourd'hui pour tenter, humblement, d'imaginer ce que deviendra la COVID-19 dans les mois et années à venir. Un exercice périlleux pour la crédibilité de celle ou celui qui s'y livre…
Sur le plan épidémiologique, la pandémie de COVID-19 a changé de visage au cours de ses deux années et demie d'existence. L'arrivée de variants au moins deux fois plus contagieux que le variant historique a profondément modifié les modes de circulation de SARS-CoV-2 et rendu caduques certaines mesures de contrôle.
L'étude de ces changements, ainsi que celle du mode d'apparition des derniers variants dominants, suggère que la COVID-19 a fait quelques pas en direction d'un mode de diffusion diffus de type « grippal », sans pour autant, aujourd'hui comme hier, être devenu une « grippette ». Cette évolution pourrait également influencer la manière dont les futurs vaccins seront conçus.
De plus, dans les pays industrialisés où les vaccins à ARNm ont été largement administrés, les conditions semblent réunies pour un passage à un mode endémique, et des signes précurseurs de ce passage se font déjà sentir.
À défaut de boule de cristal, nous vous proposons un point sur les éléments dont nous disposons aujourd'hui pour tenter, humblement, d'imaginer ce que deviendra la COVID-19 dans les mois et années à venir. Un exercice périlleux pour la crédibilité de celle ou celui qui s'y livre…
Selon l'adage, il n'est pas de meilleure manière de se ridiculiser que d'essayer de prévoir l'avenir... Depuis deux ans, la pandémie de COVID-19 a fourni à de nombreux experts, plus ou moins autodéclarés, de multiples opportunités d'illustrer cette mise en garde. Une fois n'est pas coutume, nous nous autoriserons dans cet article la possibilité de rejoindre la cohorte des pythies « à la petite semaine » démenties par la réalité.
La raison de ce dangereux exercice est la publication récente d'une étude sur l'évolution de la transmissibilité de SARS-CoV-2 au cours des deux dernières années, avec la succession des variants dominants [1]. De plus, dans une optique prédictive, ce travail peut être complété par la présentation que Trevor Bedford, professeur au sein du Programme de biostatistiques, bio-informatique et épidémiologie du Fred Hutchinson Cancer Research Center (Seattle), a récemment faite devant le Comité consultatif sur les vaccins et les produits biologiques connexes de la Food and Drug Administration (FDA), sur le thème de l'évolution de SARS-CoV-2 sous la pression immunitaire en population générale [2].
Ces publications récentes, enrichies des connaissances accumulées sur la transition entre pandémie et endémie, dessinent ce qui pourrait être le futur de la COVID-19 dans les prochains mois, voire les prochaines années. Elles éclairent un débat né avec la pandémie et que l'on pourrait simplifier sous la forme d'une question : « La COVID-19 deviendra-t-elle une infection respiratoire similaire à la grippe saisonnière ou aux rhumes ? ».
R0, Reff, Kappa… quelques rappels préalables
Pour rappel, au début de la pandémie, les épidémiologistes ont rapidement fait le constat que la COVID-19 ne progressait pas comme la grippe saisonnière. Cette dernière envahit rapidement et uniformément tout un territoire dès que le virus commence à être repéré. Cela n'a pas été le cas pour SARS-CoV-2 en 2020, même si son taux de reproduction (R0/Reff, le nombre moyen de personnes contaminées par un patient infecté), deux fois supérieur à celui du virus Influenza, le rendait théoriquement plus contagieux.
Cette particularité s'explique à l'aide d'une autre caractéristique des infections, le facteur de dispersion k (kappa). Si le taux de reproduction reflète la contagiosité moyenne sur l'ensemble des personnes infectées, le facteur de dispersion mesure la variabilité de ce taux de reproduction.
Quand k tend vers l'infini, R0 est le même quel que soit le patient, l'épidémie progresse de façon uniforme. À partir de la valeur k = 1, une infection se répand « en tache d'huile », comme c'est le cas pour la grippe en phase pandémique.
Mais plus k se rapproche de 0, plus la contagiosité de chaque patient est variable. Par exemple, lorsque k = 0,1 et R0 = 3, cela signifie que 73 % des patients contaminent moins d'une personne, mais que 6 % en contaminent plus de 8. L'épidémie progresse alors de manière stochastique (discontinue) (cf. notre article à ce sujet [3]).
En juin 2020, le k de la COVID-19 était estimé entre 0,3 et 0,6 avec une valeur probable autour de 0,5. Aujourd'hui, diverses études portant sur les données de 2020 pointent plutôt vers une valeur de k située entre 0,1 [4] et 0,2 [5, 6] pour le variant historique. Par exemple, en 2020 à Hong Kong, 69 % des patients infectés n'avaient contaminé aucune personne et 14 % de ces patients étaient à l'origine de 80 % des cas [6]. La COVID-19 progressait essentiellement via des situations superpropagatrices. Les confinements et l'interdiction des rassemblements montraient leur efficacité en réduisant la fréquence de ces situations.
Transmissibilité de SARS-CoV-2 : pas encore la grippe, mais déjà la variole
Les choses ont considérablement changé depuis l'apparition du variant Alpha à l'automne 2020. Les variants successifs sont devenus dominants en raison d'une grande transmissibilité. Le visage de la COVID-19 s'en est trouvé considérablement modifié : désormais, lors de nouvelle « vague», plus aucune région d'un territoire n'est épargnée et la prévalence devient de plus en plus géographiquement homogène. Cette transmissibilité croissante des variants successifs s'est, par définition, accompagnée d'une augmentation de leur Reff. Mais qu'en est-il de leur facteur de dispersion k et du rôle des situations superpropagatrices ?
L'étude récemment publiée par Mikszewski A et al. [1] a comparé les Reff et k du variant Delta à ceux de la souche historique Wuhan (les données relatives à Omicron seront traitées dans une future publication). Comme attendu, leur travail montre que le Reff de SARS-CoV-2 est passé de 2,5 (Wuhan) à 5,6 (Delta), une nouvelle valeur cohérente avec celle calculée par les Centers for Disease Control and Prevention américains [7] : un patient infecté par Delta contamine en moyenne deux fois plus de personnes autour de lui qu'une personne infectée par Wuhan.
Concernant k, cette équipe a calculé que le taux de dispersion de Delta est d'environ 0,5, soit 5 fois plus élevé que celui du variant Wuhan [8]. Concrètement, alors que seulement 31 % des sujets infectés par Wuhan infectaient au moins une autre personne [6], ce pourcentage est passé à 64 % pour Delta (ces chiffres sont calculés pour une exposition en l'absence de masques). Cette nouvelle donne est probablement le résultat d'une charge virale respiratoire plus élevée avec Delta, mais aussi possiblement de la disparition progressive des confinements et autres couvre-feux lors de la vague Delta.
Ces résultats suggèrent donc que, en termes de dispersion, le variant Delta s'est rapproché du virus de la grippe saisonnière, mais n'a pas atteint ses valeurs en phase pandémique : Reff = 1,3 ; k estimé à 1 [9]. Delta était plus proche des caractéristiques du virus de la variole : Reff supérieur à 1,5, k compris entre 0,32 et 0,72 [10].
Il est plus que probable, au vu de la forte charge virale respiratoire constatée avec les variants du groupe Omicron (BA.1, BA.2, etc.), que leurs Reff et k soient encore plus élevés, ce qui rapprocherait encore plus leur mode de dispersion de celui de la grippe.
Concrètement, cette augmentation du facteur de dispersion lors de la pandémie de COVID-19, qui tend davantage vers une diffusion en nappe, rend progressivement caduques les mesures qui visaient à supprimer les situations superpropagatrices. La situation actuelle de la République populaire de Chine, attachée à sa politique du Zéro Covid, illustre bien la difficulté croissante de cette stratégie : les confinements y deviennent de plus en plus longs, étendus et stricts car ils doivent empêcher, non pas des situations ponctuelles de superpropagation, mais une dissémination diffuse de variants de plus en plus contagieux.
Prochains variants de SARS-CoV-2 : variations sur un thème connu ou nouvelle gamme ?
L'évolution de la COVID-19 vers une épidémiologie de type « grippal », déjà entamée, va dépendre des caractéristiques des prochains variants. Si l'augmentation de la transmissibilité reste le facteur prédominant de sélection, nous devrions assister à une augmentation continue de Reff et de k. Mais si l'immunorésistance devient essentielle pour la sélection du variant prépondérant, cette dynamique pourrait ne pas persister, car lorsque l'immunorésistance augmente, il peut s'ensuivre un impact négatif sur la transmission.
Quelles sont les chances de voir de nouveau apparaître un variant aussi « révolutionnaire » qu'Omicron ? C'est la question à laquelle Trevor Bedford a tenté de répondre devant les experts de la FDA. Dans sa présentation [2], il rappelle que Delta n'est pas « né » d'Alpha et qu'Omicron n'est pas « né » de Delta. Dans les deux cas, le nouveau variant était issu d'un ancêtre plus ancien que le dernier variant prépondérant.
Or, depuis l'apparition d'Omicron BA.1 en novembre 2021, les nouveaux variants dominants (BA.2 en Europe, BA.2.12.1 actuellement aux États-Unis, BA.4 et BA.5 actuellement en Afrique du Sud) sont tous issus de BA.1 (alors que nous n'avons jamais connu de Delta 1, Delta 2, etc.).
Pour la première fois, l'évolution des variants dominants de SARS-CoV-2 est fortement similaire à la dérive antigénique « à petit pas » qui caractérise les virus Influenza de la grippe saisonnière. Néanmoins, il est à noter que le rythme d'apparition des mutations de SARS-CoV-2 reste nettement supérieur à celui des virus Influenza : 18,5 x 10-3 substitutions par acide aminé et par an pour SARS-CoV-2 contre 7,5 pour A/H3N2, 4,4 pour A/H1N1 et 1,5 pour B/Vic.
Dans ce mode d'apparition des nouveaux variants par « filiation », Trevor Bedford veut voir un signe positif. Selon lui, avec l'apparition répétée de nouveaux membres de la famille Omicron toujours plus transmissibles s'éloigne la probabilité d'apparition d'un variant complètement nouveau (et encore plus transmissible). Sauf bien sûr à voir émerger un variant dont la prépondérance naîtrait d'une forte immunorésistance, avec « un prix à payer » pour sa transmissibilité.
Selon le Pr Bedford, le risque d'apparition d'un nouveau variant « révolutionnaire » deviendra de plus en plus faible avec l'accumulation de mois ou d'années durant lesquels les nouveaux variants continueront d'être des descendants d'Omicron BA.1.
Pour lui, le scénario d'une évolution future à partir d'Omicron BA.1 est la plus probable, avec toujours plus de transmissibilité et, peut-être, un peu plus d'immunorésistance. Cette hypothèse est la plus favorable à la gestion de l'infection par des campagnes vaccinales fondées sur la détection précoce du prochain variant dominant, comme cela est le cas pour la grippe.
Sur la voie de l'endémie, l'exemple des coronavirus des rhumes
Pour compléter ce tableau en petites touches autour du futur de la COVID-19, il est intéressant de se repencher sur un article publié dans la revue Science en janvier 2021 [11], une éternité à l'échelle de l'histoire de cette infection. Cette publication tentait de cerner les facteurs pouvant jouer un rôle dans le passage de la COVID-19 de la pandémie à l'endémie, à la lumière des données épidémiologiques et immunologiques disponibles sur les quatre coronavirus des rhumes chez l'homme.
Cet article rappelle les trois types d'immunité qui se développent après une infection et qui jouent un rôle dans le passage à l'endémie :
- l'immunité qui empêche la réinfection (dite « stérilisante ») ;
- l'immunité qui protège contre les formes graves ;
- l'immunité qui réduit la transmission lors d'infection ou de réinfection (en réduisant la durée de la fenêtre de contagiosité ou la charge virale).
- l'immunité stérilisante est fugace (entre 1 et 2 ans selon le coronavirus du rhume étudié) et les réinfections fréquentes ;
- l'immunité protectrice est durable (plusieurs années) ;
- l'immunité réduisant la transmission est également durable (au moins 1 an), et relativement efficace : lors de réinfections, le Reff de ces coronavirus est d'environ 0,35 alors qu'il se situe entre 4 et 9 lors de primo-infection. Ces réinfections ne déclenchent pas de production d'IgM ce qui signe le réveil rapide de l'immunité acquise.
De plus, les auteurs de cet article formulent les quatre caractéristiques d'une infection virale qui facilitent le passage à l'endémie :
- un virus très transmissible ;
- l'absence d'immunité stérilisante, qu'elle soit naturelle ou vaccinale ;
- une immunité durable contre les formes graves ;
- une infection sans gravité chez les enfants.
Une fois l'état d'endémie atteint, et en l'absence de risque pour les enfants, la vaccination ne semble plus nécessaire sauf, éventuellement, pour les personnes âgées ou présentant des facteurs de risque de formes graves. Se pose néanmoins à leurs yeux la question de savoir si l'immunité obtenue par infection ou vaccination à l'âge adulte (comme c'est le cas aujourd'hui pour la COVID-19) est aussi durable et efficace que celle obtenue via une infection pendant l'enfance.
Enfin, pour les auteurs de cet article, deux écueils existent à l'endémisation : la possibilité d'une immunité stérilisante durable (qui empêche la vaste circulation du virus et la contamination systématique des enfants) et, bien évidemment, l'existence de formes graves chez l'enfant sauf à disposer d'un vaccin pédiatrique efficace.
En conclusion, dessiner une image précise du futur de la COVID-19 à partir de ces bribes de connaissance n'est pas chose facile. Deux facteurs plaident pour une évolution de l'épidémiologie de la COVID-19 vers un mode grippal : l'augmentation progressive du facteur de dispersion et la possibilité significative que les futurs variants dominants continuent d'être issus de la famille Omicron par une dérive antigénique progressive, plus propice à la production de vaccins actualisés.
Avec un facteur de dispersion plus proche de 1, il sera nécessaire de repenser les mesures de contrôle lors des prochaines vagues, en s'éloignant des mesures d'isolement (y compris des personnes infectées) et en promouvant le port du masque FFP2 et la ventilation (éventuellement renforcée par l'action virucide des rayons UV).
De plus, l'augmentation régulière de la transmissibilité de SARS-CoV-2, l'absence d'immunité stérilisante durable, qu'elle soit naturelle ou vaccinale, et le récent déplacement des cas vers les classes d'âge les plus jeunes, tous ces éléments plaident pour un début de dynamique d'endémisation, en tout cas dans les pays industrialisés. À cet égard, l'évolution comparée de la pandémie en République populaire de Chine et dans les pays qui ne suivent pas ou plus la doctrine du zéro Covid devrait se révéler instructive.
Néanmoins, comme illustré par la vague meurtrière qu'a récemment connu Hong Kong, la COVID-19 reste une maladie plus dangereuse que la grippe saisonnière, en particulier au sein des populations mal ou pas immunisées. Les premiers signes d'une endémisation ne doivent pas nous servir d'alibi pour passer le sort de ces personnes en pertes et profits.
©vidal.fr
Pour aller plus loin
[1] Mikszewski A, Stabile L, Buonanno G & Morawska L. Increased close proximity airborne transmission of the SARS-CoV-2 Delta variant. Science of The Total Environment, 2002; 816: 151499. doi:10.1016/j.scitotenv.2021.151499
[2] Bedford T. Continuing SARS-CoV-2 evolution under population immune pressure. Présentation au Vaccines and Related Biological Products Advisory Committee Meeting de la FDA. 6 avril 2022
[3] COVID-19 : La seule chose qui compte, c'est l'endroit où s'qu'elle tombe, ou comment éviter une éventuelle deuxième vague, VIDAL Actus, 4 juin 2020
[4] Endo A, Abbott S, Kucharski AJ & Funk S. Estimating the overdispersion in COVID-19 transmission using outbreak sizes outside China. Wellcome Open Res., 2020; 5:67. doi: 10.12688/wellcomeopenres.15842.3
[5] Ko YK, Furuse Y, Ninomiya K et al. Secondary transmission of SARS-CoV-2 during the first two waves in Japan: Demographic characteristics and overdispersion. International Journal of Infectious Diseases, 2022; 116: 365-373. doi:10.1016/j.ijid.2022.01.036
[6] Adam DC, Gostic K, Tsang T et al. Time-varying transmission heterogeneity of SARS and COVID-19 in Hong Kong. Research Square, 21 mars 2022. doi: 10.21203/rs.3.rs-1407962/v1
[7] McMorrow M. Improving communications around vaccine breakthrough and vaccine effectiveness. Centers for disease control and prevention, 29 juillet 2021
[8] Adam DC, Wu P, Wong JY et al. Clustering and superspreading potential of SARS-CoV-2 infections in Hong Kong. Nature Medicine, 2020; 26: 1714-1719. doi:10.1038/s41591-020-1092-0
[9] Biggerstaff M, Cauchemez S, Reed C et al. Estimates of the reproduction number for seasonal, pandemic, and zoonotic influenza: a systematic review of the literature. BMC Infect. Dis., 2014; 14: 480. doi:10.1186/1471-2334-14-480
[10] Lloyd-Smith JO, Schreiber SJ, Kopp PE & Getz WM. Superspreading and the effect of individual variation on disease emergence. Nature, 2005; 438: 355-359. doi: 10.1038/nature04153
[11] Lavine JS, Bjornstad ON & Antia R. Immunological characteristics govern the transition of COVID-19 to endemicity. Science, 2021; 371: 6530: 741-745. doi:10.1126/science.abe6522
[12] Callow KA, Parry HF, Sergeant M et al. The time course of the immune response to experimental coronavirus infection of man. Epidemiol. Infect., 1990; 105: 435-446. doi: 10.1017/s0950268800048019
[13] Zhou W, Wang W, Wang H et al. First infection by all four non-severe acute respiratory syndrome human coronaviruses takes place during childhood. BMC Infect. Dis., 2013; 13: 433. doi:10.1186/1471-2334-13-433
Sources
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Alors suite à cette page, que peut on envisager, réellement, sur le COVID dans l'année et les années à venir svp ???
Merci.