Mettre fin au nouveau coronavirus ou coexister avec le virus ? Cinq raisons peuvent conduire à l’échec de l’immunité collective

À long terme, le nouveau coronavirus pourrait devenir une épidémie locale comme la grippe, et les scientifiques prévoient également une nouvelle normalité pour l’épidémie lorsque les stratégies d’immunité collective ne pourront pas être mises en œuvre. Cet article expliquera certaines des raisons derrière cette idée et son importance pour la propagation continue du nouveau coronavirus, afin que les lecteurs puissent y réfléchir et en discuter.

Par Christie Aschwanden

Compilé par Hong Junxian

Titre original : « En finir avec le nouveau coronavirus ou coexister avec le virus ? Cinq raisons majeures pourraient conduire à l’échec de l’immunité collective, et le nouveau coronavirus pourrait être la prochaine grippe. »

La voie vers la normalisation de l'épidémie : de « pandémie » à « endémie »

« Combien de temps durera la pandémie de coronavirus ? »

Les efforts nationaux de vaccination contre la COVID-19 battent leur plein et le taux de vaccination mondial augmente également rapidement. Tout le monde ne peut s’empêcher d’être plein d’espoir : cette épidémie est-elle en train de prendre fin ?

Cependant, les universitaires estiment que la réponse semble encore pleine d’incertitude. Même si les pays font tout leur possible pour vacciner, le seuil de la victoire totale contre la COVID-19 reste hors de portée. La stratégie autrefois populaire et très attendue de « l’immunité collective pour mettre fin au COVID-19 » semble être devenue irréaliste.

Figure 1 : Schéma de la stratégie d’immunité collective[1]. La stratégie d’immunité collective fait référence à une stratégie qui espère qu’un nombre suffisant de personnes acquerront l’immunité et que la proportion de la population immunisée atteindra un certain seuil (c’est-à-dire que la proportion d’individus sensibles dans le groupe sera suffisamment faible), protégeant ainsi indirectement la population sensible et bloquant la propagation du virus. D’une manière générale, ce seuil est de 60 à 70 % de la population immunisée. Les principaux moyens d’acquérir l’immunité sont 1 la vaccination artificielle et 2 l’infection naturelle par des virus.

D’une manière générale, l’atteinte du seuil d’immunité collective dépend principalement de la vaccination artificielle, et le taux de vaccination doit atteindre un certain niveau. La communauté universitaire pensait autrefois qu’une fois la vaccination à grande échelle lancée, l’immunité collective pourrait être rapidement atteinte et l’ordre social normal pourrait être rétabli. Cependant, alors que l’humanité entre dans la deuxième année de « l’ère COVID », cette vision a changé.

Youyang Gu est un data scientist indépendant. Au début de la pandémie, il a personnellement construit un modèle de prédiction du nombre de décès avec une précision extrêmement élevée, dépassant de loin les modèles de prédiction officiels de l'Imperial College de Londres et de l'Institute for Health Metrics and Evaluation aux États-Unis. [2] Auparavant, il avait nommé son modèle de prédiction d’épidémie « Chemin vers l’immunité collective », mais il a maintenant renommé le modèle « Chemin vers la normalité ». Gu Youyang estime qu'en raison de divers facteurs tels que l'hésitation des gens à se faire vacciner, l'émergence de mutants viraux et le retard de vaccination des enfants, l'immunité collective semble difficile à atteindre. Ce point de vue est cohérent avec la pensée de nombreux épidémiologistes. Lauren Ancel Meyers, directrice exécutive de la COVID-19 Modeling Organization de l'Université du Texas à Austin et épidémiologiste réputée, estime également que : « Nous avons abandonné l'idée de mettre fin à la pandémie avec l'immunité collective. »

Le changement d’attitude des universitaires à l’égard de l’immunité collective reflète la complexité et les défis de l’épidémie, mais cela ne signifie pas que la vaccination est inutile. Meyers a déclaré : « La vaccination signifie que l'épidémie va progressivement s'atténuer d'elle-même. Mais avec l'apparition de nouvelles souches mutantes, la résistance des populations aux infections virales pourrait s'affaiblir. Nous pourrions encore lutter contre le nouveau coronavirus dans quelques mois, voire un an, et nous devons toujours être prêts à faire face aux incertitudes futures. »

À long terme, le nouveau coronavirus pourrait devenir endémique comme la grippe, et les scientifiques prévoient également une nouvelle normalité pour l’épidémie lorsque les stratégies d’immunité collective ne pourront pas être mises en œuvre.

Figure 2 - Page d'accueil du site Web Path to Normality [3].

On ne sait pas si les vaccins peuvent arrêter la transmission du virus

La clé de l’immunité collective est que même s’il y a des cas sporadiques d’infection, la propagation du virus sera bloquée à temps car il n’y a pas suffisamment d’hôtes sensibles dans l’environnement. Par conséquent, une condition importante pour atteindre l’immunité collective est que les personnes vaccinées ou infectées par le virus ne soient pas réinfectées ou ne propagent pas le virus.

Cependant, le vaccin semble très efficace pour prévenir les symptômes, mais son efficacité pour bloquer l’infection secondaire et la transmission du virus reste à déterminer. Comme l’a déclaré Shweta Bansal, biologiste mathématicien à l’Université de Georgetown, « l’immunité collective n’a de sens que si le vaccin peut bloquer la propagation du virus »[4]. En prenant comme exemple les vaccins à ARNm de Moderna et de Pfizer-BioNTech, « les données cliniques des vaccins sont en effet très encourageantes, mais il serait plus significatif que nous puissions clarifier dans quelle mesure ils peuvent empêcher la propagation du virus. »

Samuel Scarpino, chercheur à l'Université Northeastern du Massachusetts, a déclaré : « Si nous voulons parvenir à l'immunité collective, la capacité du vaccin à bloquer la transmission du virus n'a pas besoin d'atteindre 100 %. Même si elle n'atteint que 70 %, l'effet sera remarquable. » Il estime que le virus continue de se propager, ce qui rend extrêmement difficile de briser la chaîne de transmission du virus.

Figure 3 : Dans une enquête menée auprès de chercheurs et publiée par le magazine Nature, près de 90 % des personnes interrogées pensaient que la COVID-19 deviendrait endémique [5].

Endémique fait référence à une épidémie qui persiste dans une zone ou une population spécifique. L’ampleur de l’infection se stabilise souvent en raison de facteurs tels qu’une certaine proportion de la population développant une immunité, comme c’est le cas du paludisme dans certaines régions tropicales. Une pandémie est une épidémie qui se propage largement dans le monde et touche une grande partie de la population, également appelée « pandémie ». En mars 2020, l’Organisation mondiale de la santé a déclaré que la COVID-19 était une « pandémie ».

Il est difficile de parvenir à un équilibre entre la promotion et la distribution des vaccins

La distribution et la vitesse de promotion de la vaccination sont affectées par de nombreux facteurs, et il existe d’énormes différences dans les taux de promotion de la vaccination entre les différents pays et même au sein d’un même pays. Matt Ferrari, épidémiologiste à l'Université d'État de Pennsylvanie, a déclaré que même s'il est théoriquement possible d'éliminer la pandémie de coronavirus grâce à une « campagne mondiale parfaitement coordonnée », il est peu probable que les humains soient réellement en mesure d'atteindre cet objectif à l'échelle mondiale.

Israël a commencé à vacciner ses citoyens en décembre et est le premier pays au monde en matière de déploiement de vaccins, mais l’efficacité de l’immunité collective reste incertaine. Dvir Aran, biostatisticien à l'Université de technologie d'Israël, a déclaré qu'au début de la promotion du vaccin, plus de 1 % de la population du pays était vaccinée chaque jour ; à la mi-mars, environ 50 % de la population israélienne avait reçu toutes les doses du vaccin. Il estime que le principal problème actuel est que les jeunes sont réticents à se faire vacciner, et les gouvernements locaux doivent commencer à utiliser des activités telles que des pizzas et de la bière gratuites pour attirer les jeunes. Contrairement à Israël, la proportion de personnes vaccinées dans les pays voisins, le Liban, la Syrie, la Jordanie et l’Égypte, est inférieure à 1 %.

Aux États-Unis, les taux de promotion des vaccins varient d’un endroit à l’autre. Dans certains États, comme la Géorgie et l’Utah, la proportion de personnes ayant reçu une dose complète (deux injections) du vaccin est inférieure à 10 %, tandis qu’en Alaska, au Nouveau-Mexique et dans d’autres endroits, la proportion de personnes ayant reçu une dose complète du vaccin a dépassé 16 %.

Dans la plupart des pays, les vaccins sont distribués en fonction de l’âge. D’une manière générale, les personnes âgées sont prioritaires pour la vaccination car elles sont les plus exposées au risque. Il reste cependant à voir quand et si un vaccin sera disponible pour les enfants. Pfizer et Moderna ont commencé à recruter des adolescents pour participer à des essais cliniques de vaccins (Pfizer vient d’annoncer les résultats cliniques pour les 12-16 ans la semaine dernière[6]) ; Les vaccins d'Oxford-AstraZeneca et de Sinovac Biotech en Chine sont également testés sur des groupes comprenant des enfants de trois ans. Bansal estime que si les enfants ne peuvent pas être vaccinés, davantage d’adultes doivent être vaccinés pour atteindre l’immunité collective.

Actuellement, le vaccin Pfizer est autorisé pour les personnes âgées de 16 ans et plus, tandis que la plupart des autres vaccins ne sont autorisés que pour les personnes âgées de 18 ans et plus[7]. Prenons l’exemple des États-Unis. Selon les données du recensement de 2010, la population âgée de moins de 18 ans représente 24 %. Si la plupart des personnes de moins de 18 ans ne peuvent pas être vaccinées, alors 100 % de la population de plus de 18 ans doit être vaccinée pour atteindre le taux de vaccination requis de 76 % pour l’ensemble de la population.

La structure géographique de l’immunité collective est tout aussi importante, y compris les « bastions d’immunité » formés autour des communautés. Auparavant, en raison du comportement de rassemblement public et d’un contrôle politique inefficace, de nouvelles épidémies de coronavirus se sont produites dans des communautés à travers les États-Unis. Les efforts historiques de vaccination ont montré que le nombre de vaccinations peut montrer un effet de regroupement communautaire géographique. Par exemple, la résistance des habitants locaux au vaccin contre la rougeole a conduit à une épidémie de rougeole à petite échelle. Même dans un pays comme Israël, où les taux de vaccination sont élevés, de nouvelles épidémies pourraient encore survenir si les pays voisins ne parviennent pas à atteindre des niveaux élevés d’immunité et si la population est toujours en mesure de circuler.

« Le regroupement géographique rend le chemin vers l’immunité collective plus tortueux », a déclaré Bansal, en utilisant une analogie frappante. « C'est comme jouer au chat et à la taupe. »

Figure 4 : Taux de vaccination dans le monde. Israël est le pays leader mondial en matière de déploiement de vaccins, mais l’efficacité de l’immunité collective reste incertaine. Source : Notre monde en données.

Les mutants perturbent l'équilibre de l'immunité collective

Même si la promotion et la distribution des vaccins se heurtent à d’énormes obstacles, le coronavirus continue de produire de nouvelles mutations, dont certaines peuvent être plus contagieuses ou mieux à même d’échapper à la protection vaccinale. Comme le dit Sara Del Valle, épidémiologiste computationnelle au Laboratoire national de Los Alamos, au Nouveau-Mexique : « Nous sommes engagés dans une course contre la mutation. Plus le virus circule longtemps, plus il est probable qu’une souche mutante émerge et se propage. »

En termes de souches mutantes, le développement de l’épidémie au Brésil semble être un avertissement pour le monde. Une étude publiée dans la revue Science par l’équipe d’Ester Sabino de l’Université de São Paulo [8] a montré que le taux d’infection au COVID-19 à Manaus, au Brésil, était supérieur à 60 % en juin de l’année dernière, suffisamment pour atteindre le seuil d’immunité collective ; Le nombre de cas de COVID-19 dans la région a également continué de baisser de mai à octobre, ce qui peut être attribué à l'effet d'immunité collective. Cependant, en raison de l’émergence de la nouvelle souche mutante P.1, les infections locales ont de nouveau augmenté en janvier. (Pour plus de détails, voir « Un examen complet des nouveaux variants du coronavirus : les mutations vont continuer, où ira l'humanité ? | 117 Trois Personnes »)

« 100 % des cas de Manaus en janvier ont été causés par la variante P.1, ce qui suggère qu'une infection passée n'est probablement pas protectrice contre la nouvelle mutation », a écrit Ester Sabino. Scarpino soupçonne que l'estimation précédente d'un taux d'infection de 60 % dans la région de Manaus est peut-être trop élevée, mais même si 60 % de la population est immunisée, il y aura toujours de nouvelles épidémies.

À mesure que la proportion de la population immunisée augmente progressivement, de nouveaux problèmes peuvent également survenir. Ferrari estime qu’une proportion plus élevée de la population immunisée exercera une pression de sélection évolutive sur le virus, favorisant ainsi l’émergence de souches mutantes qui peuvent ensuite infecter la population immunisée. Par conséquent, plus la vaccination est rapide et complète, mieux on peut réduire l’émergence de souches mutantes.

« Une vaccination inégale place les gens dans un état intermédiaire, où d’un côté ils ont une protection immunitaire plus élevée, mais de l’autre côté ils peuvent également avoir un risque accru d’infection », a déclaré Ferrari. « Étant donné que les vaccins créeront presque inévitablement de nouvelles pressions évolutives et favoriseront l’émergence de souches mutantes, nous devons établir l’infrastructure et les procédures opérationnelles correspondantes pour surveiller en permanence le développement des souches mutantes. »

La protection immunitaire peut ne pas durer

Comme mentionné ci-dessus, le modèle mathématique de l’immunité collective considère principalement deux sources d’immunité individuelle, à savoir la vaccination et l’infection naturelle. Bansal estime que les personnes infectées par le nouveau coronavirus semblent développer un certain degré d’immunité, mais la durée spécifique de cette protection immunitaire reste un mystère. En combinant ce que nous savons sur d’autres coronavirus et certaines preuves préliminaires issues de la recherche sur la COVID-19, il semble que l’immunité contre l’infection virale ait tendance à diminuer avec le temps.

« Nous manquons encore de données concluantes sur le déclin de l’immunité au COVID-19, mais ce qui est certain, c’est que la protection immunitaire acquise par le corps humain après une infection n’est ni nulle ni à 100 %. » Bansal a déclaré que lors du calcul du seuil d'immunité collective, le modèle mathématique ne peut pas inclure avec précision chaque individu infecté, et il est également nécessaire de prendre en compte le fait que la protection vaccinale n'est pas efficace à 100 %. Si la protection immunitaire après une infection ne dure que quelques mois, le délai de vaccination devient alors plus urgent - en principe, le délai de vaccination est égal au délai de protection immunitaire. Actuellement, les résultats du suivi continu de l’essai clinique de phase III de Pfizer montrent que l’efficacité du vaccin reste à 91 % six mois après la deuxième dose[9]. De nombreux experts pensent que la durée de la protection immunitaire sera supérieure à 1 an.

Il est important de comprendre combien de temps le vaccin offre une protection immunitaire et si des doses de rappel sont nécessaires au fil du temps. Il est donc probable que le nouveau coronavirus devienne la prochaine grippe.

Les vaccinations peuvent affecter le comportement social

Aran estime qu’au rythme actuel de vaccination, Israël s’approche du seuil théorique d’immunité collective. Mais à mesure que davantage de personnes se font vacciner, leurs activités sociales et de groupe augmenteront en conséquence, et le risque d’exposition au virus changera également en conséquence, ce qui à son tour modifiera l’équilibre de l’immunité collective.

Les vaccins ne rendent pas les gens invulnérables. Par exemple, une personne contacte au maximum une personne par jour. À ce moment-là, il est vacciné avec un vaccin offrant une protection de 90 %, mais après la vaccination, il entre en contact avec 10 personnes par jour, puis le risque global d'infection revient au niveau initial.

« L’aspect le plus difficile de la modélisation du coronavirus est probablement celui des facteurs sociologiques », a déclaré Meyers. Jusqu’à présent, les modèles de pandémie n’ont pas pris en compte le comportement des gens. En cette période sans précédent, les gens se comportent d’une manière tout aussi inédite. Meyers et d’autres tentent d’ajuster les modèles statistiques pour tenir compte des changements dans les modèles comportementaux, tels que le port du masque et la distanciation sociale.

Del Valle a également déclaré que les interventions non médicamenteuses joueront toujours un rôle important dans le contrôle de l’épidémie. La clé pour briser la voie de transmission est de limiter les contacts sociaux et de continuer à se protéger (comme le port de masques), ce qui peut également réduire efficacement la propagation des souches mutantes.

Il sera toutefois difficile d’empêcher les gens de revenir à leurs comportements d’avant la pandémie. Au Texas et dans certains autres États des États-Unis, où une grande partie de la population n’a pas encore été vaccinée, les gouvernements locaux ont déjà levé l’obligation du port du masque. De nombreux chercheurs ont exprimé leur « grande frustration » à ce sujet, car continuer à prendre des mesures telles que la restriction des rassemblements jouera sans aucun doute un rôle énorme dans la fin de l’épidémie. Scarpino a déclaré que l'immunité collective ne nous rendrait peut-être pas « absolument en sécurité », mais elle pourrait nous rendre « plus en sécurité ».

Figure 5 : En Californie, aux États-Unis, des manifestants ont appelé à la fin des restrictions sociales causées par la nouvelle épidémie de coronavirus. [10]

Pour comprendre l’effet synergique des restrictions de comportement social et de la protection de l’immunité collective dans le contrôle de l’épidémie, l’épidémie de grippe de faible intensité de cette année en est le meilleur exemple. Scarpino a déclaré que le virus de la grippe pourrait être aussi contagieux que le nouveau coronavirus, mais qu'il n'y a pas eu d'épidémie de grippe généralisée cette année, ce qui est presque certainement dû à l'effet synergique de la protection de l'immunité collective et des restrictions sociales. D’une manière générale, environ 30 % de la population a été infectée par la grippe au cours des années précédentes et est devenue immunisée, et 30 % supplémentaires de la population seront vaccinés, portant le niveau d’immunité collective à environ 60 %. Associée à des mesures telles que le port du masque et la limitation des interactions sociales, la grippe a du mal à se propager. Cela illustre clairement que le comportement social peut grandement modifier le développement de l’épidémie. Si les gens veulent lever les restrictions et reprendre les interactions sociales, une proportion plus élevée de la population devra être vaccinée.

La vitesse de développement du nouveau vaccin contre le coronavirus est vraiment étonnante, mais il semble que les vaccins et les stratégies d’immunité collective ne peuvent plus à eux seuls bloquer complètement la propagation du virus. Nous devrons peut-être envisager des possibilités plus réalistes.

Mais heureusement, la situation n’est pas aussi désastreuse qu’elle le paraît. Car même si l’immunité collective n’est pas atteinte et que le désir de mettre fin au virus ne peut pas être réalisé, la vaccination des groupes à haut risque réduira considérablement le nombre d’hospitalisations et de décès causés par la COVID-19. Cela signifie que même si le nouveau coronavirus ne disparaît pas bientôt, sa nocivité sera probablement considérablement affaiblie.

Comme le dit Stefan Flasche, épidémiologiste spécialisé dans les vaccins à la London School of Hygiene & Tropical Medicine : « Nous pouvons également ramener la vie à la normale en réduisant les taux de maladies graves et de mortalité. »

Source : Nature 591, 520-522 (2021) doi : https://doi.org/10.1038/d41586-021-00728-2

Références

[1] Randolph HE, Barreiro LB. Immunité collective : comprendre la COVID-19. Immunité. 2020;52(5):737-741. est ce que je:10.1016/j.immuni.2020.04.012

[2] https://www.bloomberg.com/news/articles/2021-02-19/covid-pandemic-how-youyang-gu-used-ai-and-data-to-make-most-accurate-prediction

[3] Chemin vers l’immunité collective. https://covid19-projections.com/path-to-herd-immunity/

[4] Les vaccins contre la COVID-19 peuvent-ils arrêter la transmission ? Les scientifiques se précipitent pour trouver des réponses. https://www.nature.com/articles/d41586-021-00450-z

[5] Le coronavirus est là pour rester — voici ce que cela signifie. https://www.nature.com/articles/d41586-021-00396-2

[6] https://www.pfizer.com/news/press-release/press-release-detail/pfizer-biontech-announce-positive-topline-results-pivotal

[7] Informations sur le produit par US Vaccine. CDC.

https://www.cdc.gov/vaccines/covid-19/info-by-product/moderna/index.html

https://www.cdc.gov/vaccines/covid-19/info-by-product/pfizer/index.html

[8] Buss LF, Prete CA Jr, Abrahim CMM, et al. Taux d'attaque du SRAS-CoV-2 de trois quarts en Amazonie brésilienne lors d'une épidémie largement non atténuée. Science. 2021;371(6526):288-292. doi:10.1126/science.abe9728

[9] Pfizer et BioNTech confirment une efficacité élevée et l'absence de problèmes de sécurité graves jusqu'à six mois après la deuxième dose dans une analyse actualisée de l'étude historique sur le vaccin contre la COVID-19 | pfpfizerus.com

[10] Les résultats du vaccin contre la COVID-19 sont en route, et les inquiétudes des scientifiques grandissent. https://www.nature.com/articles/d41586-020-02706-6