Un modèle pour garder la pandémie sous contrôle en Italie

Andrea Rinaldo. © 2020 EPFL

Andrea Rinaldo. © 2020 EPFL

Des chercheurs ont modélisé l’évolution future de la pandémie de coronavirus en Italie. Leur modèle permet notamment de calculer le nombre d’individus infectés et hautement infectieux et l’effort d’isolation quotidien nécessaire pour maintenir la courbe épidémique sur une trajectoire décroissante.

En avril, l’équipe du professeur Andrea Rinaldo, responsable du Laboratoire d'écohydrologie (ECHO) de l’EPFL, publiait une étude détaillant une modélisation du développement de la pandémie de COVID-19 en Italie. Depuis, le modèle a été appliqué pour étudier les différents scénarios de l’évolution de la pandémie selon les mesures prises. Les résultats des chercheurs provenant de l’École polytechnique de Milan, de l’Université de Ca' Foscari de Venise, de l'Université de Padoue et de l‘EPFLsont publiés aujourd’hui dans la revue Nature Communications.

Cette modélisation mathématique se base sur différentes données notamment le nombre de personnes hospitalisées et le nombre de décès signalés pour cause du coronavirus, leur répartition géographique parmi les 107 provinces italiennes - le niveau de détail le plus précis disponible, ainsi qu’un facteur de mobilité donné par la géolocalisation de téléphones portables. À partir de ces informations, le modèle va reproduire l’évolution théorique de la pandémie. En faisant varier les paramètres de base (mobilité, taux de transmission, etc.), on peut donc prévoir les différents scénarios de propagation possibles.

Impact du relâchement du confinement

«Depuis la création du modèle, nous avons continuellement mis à jour les calibrations, prenant par exemple en compte les effets du relâchement du confinement du 4 mai dernier, déclare Andrea Rinaldo. Nous nous sommes également assurés que les valeurs de l’évolution de la pandémie précédemment estimées par le modèle équivalaient bien à la réalité.» Certains de la grande précision du modèle mathématique, les chercheurs ont alors notamment calculé des données pratiquement impossibles à obtenir sur le terrain.

Notre connaissance du nombre total de personnes infectées par le coronavirus est pour l’instant limitée par le nombre de tests effectués ; il ne correspond pas à la réalité. Mais grâce au modèle, il est possible d’estimer cette valeur clé. Avec le nombre total de personnes infectées, le modèle peut ensuite déduire l’effort d’isolation requis quotidiennement pour maintenir la pandémie sous contrôle - et il s’avère que l’isolement d’un petit pourcentage serait suffisant.

En effet, avec la levée du confinement, le taux de transmission va très certainement augmenter par rapport à celui qui prévalait pendant le confinement. Les chercheurs ont donc évalué différents scénarios selon l’étendue de cette augmentation. Résultat, si l’accroissement du taux de transmission atteint les 40%, cela entraînerait un rebond des infections dans la plupart des régions italiennes. Pour rester sous ce seuil de 40%, les scientifiques affirment que l’isolation quotidienne de 5,5% des individus infectés et hautement infectieux s’avérerait nécessaire – qu’ils soient symptomatiques ou non. Une telle mesure permettrait de maintenir la courbe épidémique sur une trajectoire décroissante. De plus, les chercheurs rappellent que l'isolement est plus efficace s'il est ciblé sur les individus en incubation – selon ce que suggèrent les constats de pic d'excrétion virale avant l'apparition des symptômes.

L’impact du relâchement des mesures de confinement a également été étudié. Selon le modèle, si le confinement avait duré un mois de plus, le nombre de personnes infectées aurait été réduit d’environ deux tiers.

Légende: Ces graphiques indiquent le nombre quotidien de nouveaux cas d'hospitalisation COVID-19 en l'Italie et dans ses régions les plus touchées. Les données récoltées sont indiquées par des cercles et les valeurs obtenues avec le modèle par des lignes. En bleu, le scénario de base, si le confinement avait été maintenu. En vert et violet, les scénarios correspondant à un relâchement des mesures impliquant une hausse du taux de transmission de 20 % ou 40 % par rapport au taux du scénario de base. / E. Bertuzzo et al., Nature Communications, 2020

Maintien de la vigilance

En Italie, les cas de COVID-19 sont actuellement à la hausse. L'état d'urgence a été prolongé jusqu'au 15 octobre et le port du masque est obligatoire dans tous les lieux fermés comme les transports publics et les magasins. «Le rebond du nombre d'infections confirmées, et l’âge moyen des victimes beaucoup plus bas, nous inquiètent beaucoup, confie Andrea Rinaldo. À l'approche de la saison froide, les activités en intérieur rendront les infections transmises par l'air beaucoup plus agressives, à moins qu'une protection personnelle rigoureuse ne soit mise en place. Selon moi, le masque devrait rester obligatoire jusqu'à ce qu'un vaccin soit largement disponible.»

References

The geography of COVID-19 spread in Italy and implications for the relaxation of confinement measures. Enrico Bertuzzo, Lorenzo Mari, Damiano Pasetto, Stefano Miccoli, Renato Casagrandi, Marino Gatto, and Andrea Rinaldo. Nature Communications, 26 August 2020. DOI:10.1038/s41467-020-18050-2

Spread and dynamics of the COVID-19 epidemic in Italy: Effects of emergency containment measures. Marino Gatto, Enrico Bertuzzo, Lorenzo Mari, Stefano Miccoli, Luca Carraro, Renato Casagrandi and Andrea Rinaldo. PNAS, 23 April 2020. DOI: 10.1073/pnas.2004978117


Source: EPFL