Qualifiée d’urgence de santé publique internationale, l’épidémie de COVID-19 est à juste titre dans le collimateur de nombreuses équipes. Des chercheurs de l’UMR MIVEGEC ont développé un modèle de progression de la maladie afin de déterminer la meilleure stratégie qui cumule efficacité épidémiologique et durabilité sociale.

En l’absence de vaccin et de traitement, ou en complément, il est judicieux de mettre en œuvre des mesures de santé publiques pour atténuer la vague épidémique. Comment s’assurer de leur efficacité selon les différents contextes nationaux ? Un modèle intégrant de nombreux paramètres, dont la structure des populations, tente de relever le défi.

Gagner du temps, minimiser les décès

Des interventions de santé publique non pharmaceutiques peuvent être mises en œuvre soit pour atténuer la vague épidémique de COVID-19, soit pour supprimer la vague suffisamment longtemps pour développer et mettre en œuvre un vaccin ou un traitement. La modélisation apporte alors des enseignements précieux afin de choisir la meilleure stratégie permettant de gagner du temps en minimisant les décès. « Dans notre étude, nous avons tenu compte de la structure de la population hôte et de l'hétérogénéité individuelle de la transmission dans l'identification de l'allocation optimale des efforts de contrôle, explique Ramsès Djidjou-Demasse, mathématicien de MIVEGEC. Nous nous concentrons sur trois pays - Burkina Faso, France, Vietnam - ayant des structures de population par âge contrastées ». En effet, ce paramètre est un déterminant clé connu des maladies respiratoires aiguës. Bien que les connaissances disponibles sur l’épidémie de COVID-19 soient encore très lacunaires, il est admis que la mortalité est nettement plus élevée à un âge plus avancé tandis qu’elle est proche de zéro pour les jeunes enfants. Par ailleurs la contagiosité varie avec la mémoire de l'infection, c’est à dire le nombre de jours écoulés depuis que l'individu a été infecté. La prise en compte de ces dimensions, hétérogénéité individuelle de la transmission, structure d’âge et contacts physiques de la population hôte, rend la procédure d'optimisation beaucoup plus difficile à établir. « Avec mes collègues modélisateurs, nous relevons ce défi et identifions des interventions qui réduisent considérablement la morbidité associée au COVID-19 à un coût minime », ajoute le chercheur.

Situations contrastées entre le Burkina Faso, la France et le Vietnam

Pour parvenir à ces conclusions, l’équipe MIVEGEC a analysé la propagation de l'épidémie sans aucune intervention pour les trois pays puis comparé les performances du contrôle optimal en termes de décès et d'hospitalisations à celles de stratégies utilisant la même quantité de ressources pour contrôler l'épidémie. Par exemple, en ciblant uniformément la population ou en ciblant la fraction la plus jeune. Au final, ces deux dernières stratégies donnent des résultats similaires peu satisfaisants. « Un contrôle uniforme conduit à une mortalité cumulative sur la période d'intérêt comparable à celle sans aucune mesure de contrôle » affirme Ramsès Djidjou-Demasse. La performance du contrôle optimal déterminé grâce à leur modèle est appréciable : en France, avec cette stratégie seulement 55% de la population aurait été infectée contre plus de 85% avec un contrôle uniforme. Mêmes constatations pour le Vietnam. En revanche, pour le Burkina Faso, bien que la proportion de population infectée soit similaire (78%) quelle que soit la stratégie choisie, le contrôle optimal réduirait la mortalité cumulée d'au moins 50%. Ceci s'explique surtout par la structure de la population du Burkina Faso par rapport à celles de la France et du Vietnam : respectivement 96%, 87% et 73% ont moins de 60 ans.

Choix délicat des objectifs, limites et biais

Pour résumer, puisque le contrôle optimal a pour objectif premier de réduire la mortalité et pas nécessairement le nombre d'infections, il consiste à intervenir rapidement auprès des populations âgées (les plus à risque) pendant la phase initiale de l'épidémie et d'atténuer progressivement ce contrôle. Le critère d’acceptation sociale pèse sur le choix de la stratégie à adopter : intuitivement, si les stratégies de contrôle ont un coût élevé pour la population, il est préférable de se concentrer sur les classes d'âge les plus à risque. A l'inverse, si les mesures de lutte sont plus acceptables pour la population, la stratégie optimale est de viser large pour supprimer complètement la vague épidémique. La stratégie peut aussi être modulée en fonction d’autres objectifs que la réduction du nombre cumulé de décès. Par exemple, la variable à minimiser pourrait être les hospitalisations de longue durée et leurs coûts associés, humains et financiers. « D’autres paramètres devraient être pris en compte dans les modèles dynamiques de transmission à l’avenir : le poids des réseaux sociaux, le genre, les comorbidités », avance le mathématicien.  

Publication : Richard, Q., Alizon, S., Choisy, M., Sofonea, M.T., Djidjou-Demasse, R. 2021. Age-structured non-pharmaceutical interventions for optimal control of COVID-19 epidemic. PLOS Computational Biology. https://doi.org/10.1371/journal.pcbi.1008776

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Contact science : 

Ramsès Djidjou-Demasse, IRD, UMR MIVEGEC RAMSES.DJIDJOUDEMASSE@IRD.FR

Contacts communication : 

Fabienne Doumenge, Julie Sansoulet COMMUNICATION.OCCITANIE@IRD.FR

Source : https://www.ird.fr/casser-la-p...