Lors d'épidémies, l'accès au GPS des smartphones peut être vital

La mobilité humaine est un facteur très important dans la propagation de maladies transmises par des vecteurs tels que des moustiques, à l’exemple du paludisme et de la dengue; même sur une courte échelle correspondant à des distances intra-urbaines. C'est ce qui ressort d'une étude conjointe de l'EPFL et du MIT publiée dans la revue Scientific Reports. En comparant différentes méthodes d'analyse, cette recherche soulève l'importance d'accéder aux données GPS des smartphones des citadins pendant les explosions épidémiques afin de mettre en œuvre des mesures préventives, suite par exemple à la détection de foyers infectieux. Il reste toutefois difficile pour les chercheurs d’obtenir ce genre d'information. Les auteurs de l’étude soulignent ainsi l'importance de définir une réglementation qui permette à la communauté scientifique, aux ONG et aux décideurs politiques d'avoir accès à ce type de données afin de mieux comprendre ces dynamiques critiques, notamment celles en œuvre dans la propagation des maladies.

"L'urbanisation croissante de la planète, la mobilité accrue, la mondialisation et le réchauffement climatique contribuent à l'émergence de maladies à transmission vectorielle, et ceci même en Europe ", explique Emanuele Massaro, premier auteur de l'étude et collaborateur scientifique au Laboratoire de relations humaines-environnementales dans les systèmes urbains (HERUS) de l'EPFL, dirigé par Claudia R. Binder. "Avec cette étude, nous avons voulu mieux comprendre le rôle de la mobilité dans la propagation de ces infections en milieu urbain, car jusqu'à présent, les recherches ont surtout porté sur le milieu rural ou ont abordé cette question à l’échelle nationale. Et nous voulions aussi comprendre quand l'utilisation des données GPS des smartphones des citadins était pertinente."

Pour ce faire, les auteurs ont étudié l'interaction entre la mobilité humaine et les épidémies de dengue survenues en 2013 et 2014 dans la République de Singapour. Leur étude montre que même avec une faible mobilité, les citadins favorisent l’étendue de l’épidémie. Un bon modèle de prédiction de la répartition d’une telle épidémie est donc essentiel.

Selon l'Organisation mondiale de la santé, la dengue a été multipliée par 30 au cours des 50 dernières années dans le monde. Portée par un certain type de moustique (Aedes aegypti), cette maladie virale est principalement présente dans les régions tropicales et subtropicales, les zones urbaines pauvres et les campagnes. Son taux de mortalité varie de 1%, dans le cas d'un traitement direct, à 20%, sans traitement immédiat. Près de la moitié de la population mondiale, soit 3,9 milliards de personnes dans 128 pays, est exposée au virus, qui se manifeste par de la fièvre et des maux de tête.

Comparaison de modèles
Les chercheurs ont utilisé un modèle de mobilité dans lequel les humains et les moustiques sont représentés comme des agents pathogènes et passent par les différentes étapes épidémiques de la dengue. Les chercheurs ont suivi par simulations numériques la réponse du système à l'épidémie en comparant leurs résultats avec les cas signalés lors des flambées de dengue de 2013 et 2014 à Singapour, qui a par ailleurs connu une nouvelle épidémie infectieuse cette année.

Les chercheurs ont comparé quatre modèles de mobilité différents basés respectivement sur les données mobiles, le recensement, des points de chute aléatoires et des hypothèses théoriques sur la mobilité urbaine. Dans chaque modèle, les citadins se voient attribuer deux endroits préférés - la maison et le travail - qu'ils visitent tous les jours et où ils peuvent être infectés. Le premier modèle de mobilité est basé sur les données de téléphonie mobile anonymisées fournies par un opérateur de télécommunication singapourien. Grâce à l'activité des utilisateurs, comme les appels téléphoniques et les SMS, il a été possible d’identifier leur domicile et leur lieu de travail.

Utile au cours d’une épidémie
Les chercheurs ont montré que les modèles de mobilité dérivés des données des téléphones mobiles et des données de recensement, qui, elles, sont très peu invasives en termes de vie privée, permettaient de bien prévoir la distribution spatiale des cas de dengue à Singapour. Pour eux, ce résultat ouvre donc la discussion sur les avantages et les limites des données des téléphones mobiles pour la modélisation de l'épidémie et sur ses potentielles alternatives:

"Dans les situations d'urgence, il est très important d'obtenir des résultats précis, les données de téléphones mobiles seront donc plus pertinentes que celles d’un recensement annuel", indique Emanuele Massaro. "Ces données sont toutefois entre les mains de compagnies privées. Nous devons donc nous interroger sur notre manque de législation dans ce domaine, notamment pour aider les scientifiques, mais aussi en matière de prévention et de santé publique."

Le modèle développé par les chercheurs et publié dans Scientific Reports peut être appliqué à d'autres maladies à transmission vectorielle. Ces maladies représentent 17% des maladies infectieuses dans le monde, avec le paludisme en tête. De plus, les Nations Unies estiment que plus de 80% de la population mondiale est menacée par au moins une maladie à transmission vectorielle, et plus de la moitié par deux maladies, voire davantage.