Résumé Les variantes préoccupantes (VOC) du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) ont été des facteurs clés des nouvelles vagues pandémiques de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19). Pour mieux comprendre les caractéristiques épidémiologiques des variantes, nous appliquons ici un système d’inférence modèle pour reconstruire la dynamique de transmission du SRAS-CoV-2 en Afrique du Sud, un pays qui a connu trois vagues pandémiques de COV (c’est-à-dire Beta, Delta et Omicron BA.1 ) d’ici février 2022. Nous estimons les principales quantités épidémiologiques dans chacune des neuf provinces d’Afrique du Sud entre mars 2020 et février 2022, en tenant compte de l’évolution des taux de détection, de la saisonnalité de l’infection, des interventions non pharmaceutiques et de la vaccination. La validation du modèle montre que les taux d’infection sous-jacents estimés et les paramètres clés (par exemple, le taux de détection des infections et le risque de mortalité par infection) sont conformes aux données et recherches épidémiologiques indépendantes. De plus, les prévisions rétrospectives capturent les trajectoires de la pandémie au-delà de la période de formation du modèle. Ces estimations d’inférence de modèle détaillées et validées permettent de quantifier à la fois le potentiel d’érosion immunitaire et la transmissibilité des trois principaux COV du SRAS-CoV-2, à savoir Beta, Delta et Omicron BA.1. Ces résultats aident à élucider la dynamique changeante de la COVID-19 et à éclairer la future planification de la santé publique. |
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Un modèle de la dynamique du COVID-19 en Afrique du Sud révèle les caractéristiques épidémiologiques des principales variantes préoccupantes du SRAS-CoV-2 et met en valeur leur potentiel à provoquer de nouvelles épidémies.
Leurs découvertes mettent en valeur la nécessité d’une planification et d’une préparation plus proactives pour les futures variantes préoccupantes (VOC), y compris le développement d’un vaccin universel capable de bloquer l’infection par le SRAS-CoV-2 et de prévenir une maladie grave.
Comme de nombreux endroits, en février 2022, l’Afrique du Sud avait connu quatre vagues pandémiques distinctes causées par le virus SARS-CoV-2 original (ou ancestral) et trois COV : Beta, Delta et Omicron.
« Ces vagues pandémiques répétées ont été provoquées par de nouveaux COV qui érodent l’immunité antérieure contre l’infection ou la vaccination, augmentent la transmissibilité, ou une combinaison des deux », explique l’auteur de l’étude Wan Yang, professeur adjoint d’épidémiologie à la Mailman School of Public Health. de l’Université Columbia, New York, États-Unis. "Bien que les études en laboratoire et sur le terrain fournissent des informations sur les différentes caractéristiques épidémiologiques, il est difficile de quantifier l’étendue de l’érosion immunitaire et les changements de transmissibilité pour chaque COV".
Pour mieux comprendre les caractéristiques des différents COV du COVID-19, l’équipe a développé un modèle mathématique utilisant les données hebdomadaires sur les cas et les décès de neuf provinces sud-africaines, de mars 2020 à fin février 2022, pour reconstruire la dynamique de transmission du SRAS-CoV. -2.
Ils ont validé leur modèle à l’aide de trois ensembles de données indépendants et ont constaté que les taux d’infection cumulés estimés correspondaient à peu près aux données sérologiques au fil du temps, et que le nombre estimé d’infections correspondait au nombre d’hospitalisations pour les quatre vagues pandémiques causées par les variantes ancestrales, Beta, Delta. et Omicron. Les chiffres d’infection modélisés correspondaient également aux taux de mortalité des vagues ancestrales, bêta et Delta, mais moins pour Omicron, car à ce stade, l’infection et les vaccinations antérieures réduisaient le nombre de personnes infectées souffrant d’issues mortelles.
En utilisant les données apparues au moment des nouvelles variantes, Delta et Omicron, le modèle a également pu prédire rétrospectivement les vagues Delta et Omicron avant le pic réel des cas et des décès causés par ces COV. L’équipe a constaté que le modèle prédisait avec précision les trajectoires restantes des cas et des décès dans la plupart des neuf provinces.
Après avoir validé leur modèle, ils l’ont utilisé pour estimer les caractéristiques épidémiologiques de chaque COV, notamment les taux de détection des infections, les taux de mortalité par infection, la susceptibilité et la transmissibilité de la population, et ont comparé ces dynamiques d’une province à l’autre. Ces « estimations d’inférence de modèle » ont ensuite été utilisées pour quantifier l’érosion immunitaire et la transmissibilité accrue pour chaque COV.
Ils ont découvert que la variante bêta érodait l’immunité chez environ 65 % des personnes précédemment infectées par l’ancestral SARS-CoV-2 et était 35 % plus transmissible que le virus d’origine. Cette découverte a été étayée par l’expérience de participants précédemment infectés dans l’un des essais vaccinaux, qui présentaient une sensibilité similaire à la variante bêta à celle de ceux qui n’avaient aucune infection antérieure.
Les estimations pour Delta variaient selon les provinces, mais dans l’ensemble, la variante a érodé l’immunité résultant d’une infection ou d’une vaccination antérieure d’environ 25 % et était 50 % plus transmissible. Cela correspond au taux de réinfection signalé de 27,5 % observé lors de la vague Delta à Delhi, en Inde.
Enfin, pour Omicron, les estimations variaient mais mettaient systématiquement en évidence sa transmissibilité connue plus élevée que les COV précédents. Les auteurs ont estimé qu’Omicron était environ 95 % plus transmissible que le SARS-CoV-2 ancestral et qu’il érodait l’immunité de 55 % (infections antérieures et vaccins).
Ces résultats illustrent qu’une immunité antérieure élevée contre le SRAS-CoV-2 n’exclut pas de nouvelles flambées de COVID-19, car ni une infection antérieure ni la vaccination actuelle ne bloquent complètement l’infection d’une nouvelle variante.
De multiples variantes préoccupantes et intéressantes du SRAS-CoV-2 sont apparues au cours des deux années écoulées depuis le début de la pandémie, et il est difficile de prédire la fréquence et l’orientation des futures mutations virales, en particulier les niveaux d’érosion immunitaire, les changements dans la transmissibilité et les maladies innées. déclarent Yang et co-auteur Jeffrey Shaman, professeur et directeur du programme climat et santé à la Mailman School of Public Health de l’Université Columbia.
Ils ajoutent que jusqu’à présent, les COV, à l’exception d’Alpha, ont produit un certain degré d’érosion immunitaire et que les COV ultérieurs, tels que Delta et Omicron, sont plus génétiquement distincts des variantes antérieures, ce qui les rend plus capables de provoquer une réinfection malgré diverses expositions et vaccinations antérieures. Compte tenu de cette tendance, les auteurs suggèrent qu’un vaccin universel capable de bloquer l’infection par le SRAS-CoV-2 et de prévenir une maladie grave est nécessaire de toute urgence.
