Le «R0» de la pandémie

Le R0 est une mesure relativement intuitive qui décrit combien de personnes en moyenne seront infectées par une personne contaminée.

Le R0 est une mesure relativement intuitive qui décrit combien de personnes en moyenne seront infectées par une personne contaminée.

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Un professeur de l’ESPUM explique comment l’indicateur mathématique R0 est utilisé pour prédire et ainsi réduire le nombre de personnes qui seront infectées par le coronavirus.

Benoît Mâsse

Crédit : Amélie Philibert

Benoît Mâsse est professeur de médecine sociale et préventive à l’École de santé publique de l’Université de Montréal (ESPUM). Il a publié ce mois-ci deux textes dans la revue canadienne Options politiques sur la COVID-19. Son plus récent porte sur le R0, un indicateur de la propagation des virus, et démontre que les mesures d’isolement, de distanciation sociale et de quarantaine sont efficaces pour ralentir la propagation des épidémies. Il explique.

Qu’est-ce que l’indicateur R0?

Le R0 est un nombre qui décrit l’une des caractéristiques d’une épidémie. C’est une mesure relativement intuitive qui permet de dire combien de personnes en moyenne seront infectées par une personne contaminée. Par exemple, si R= 3 au 1er cycle d’infection, cela signifie qu’une première personne infectée va transmettre le virus à trois autres personnes. Au 2e cycle d’infection, ce seront neuf personnes qui seront touchées. Au 12e cycle, nous aurons environ un demi-million de personnes atteintes. Si le R0 est moitié moins élevé, soit 1,5 au lieu de 3,0, au 12e cycle d’infection nous aurons environ 150 personnes qui seront infectées au lieu d’un demi-million. On voit toute l’importance du R0.

Intuitivement, si R0 < 1, l’épidémie va être stoppée. Dans le cas où R0 = 0,5, 100 personnes infectées vont transmettre le virus à 50 autres. Ces 50 personnes vont le transmettre à 25 et ainsi de suite. On voit que l’épidémie va disparaître.

Présentement, on estime le R0 de la COVID-19 à environ 3. Pour un même virus, le R0 peut varier d’une population à l’autre en fonction de la densité de population, de la susceptibilité et d’autres facteurs. S’il n’y a pas de R0 estimé pour le Canada en ce moment, ceux de pays où l’épidémie est plus avancée varient de 2 à 4.

Mathématiquement, on peut montrer que le R0 d’une épidémie est le produit de trois facteurs: 1) le risque de contracter le virus lors d’un contact, 2) le nombre de contacts par jour et 3) le nombre de jours où une personne infectée est contagieuse.

Comment cet indicateur se compare-t-il à celui habituellement donné pour les épidémies telles que le SRAS et la rougeole?

Étant donné l’impact planétaire de la maladie, et ce, en seulement quelques mois, on pourrait croire que la COVID-19 a le plus grand R0 que nous ayons jamais connu. Plusieurs virus ont toutefois des R0 beaucoup plus élevés, notamment la rougeole, dont le R0 est de 16. Heureusement, pour la rougeole, il existe un vaccin très efficace.

Comment la distanciation sociale influe-t-elle sur les R0?

Afin de ralentir ou même stopper une épidémie, on doit diminuer le R0. En l’absence d’un vaccin et d’antiviraux, il y a un seul facteur sur lequel on peut intervenir: le nombre de contacts par jour. Les mesures de distanciation sociale visent spécifiquement à réduire le nombre moyen de contacts par jour par personne. Et l’équation est simple: si l’on diminue le nombre de contacts de moitié, on diminue le R0 de moitié ‒ de 3 à 1,5. Si l’on parvient à réduire encore plus les contacts, on peut même arrêter l’épidémie. Par exemple, dans le cas du SRAS en 2003, le R0 était de 3 au début de l’épidémie. Mais grâce à des mesures d’isolement, d’éloignement et de quarantaine, les autorités ont réussi à faire baisser le R0 à 0,5, ce qui a permis d’éradiquer l’épidémie. Il faut dire que la transmission du SRAS se faisait principalement lorsque les personnes infectées devenaient très malades. Elle survenait en grande partie dans les milieux hospitaliers. Une fois que les mesures de prévention ont été mises en place dans ces milieux, l’épidémie a été stoppée. Pour la COVID-19, la transmission se fait dans la population et potentiellement par des personnes asymptomatiques. Il sera donc beaucoup plus difficile de contenir l’épidémie de COVID-19.

Individuellement, on peut donc associer une cible quotidienne à ces mesures de distanciation sociale. Au minimum, si dans ses activités usuelles avant l’épidémie une personne avait des contacts avec 20 personnes, elle doit viser maintenant à réduire ses contacts à moins de 10 personnes. Évidemment, si l’on peut diminuer encore plus son nombre de contacts, l’ampleur de l’épidémie sera moindre. Si chaque Canadien atteint cet objectif minimal, on va ralentir de façon substantielle la progression de cette épidémie.

En Royaume-Uni, on a parlé de la possibilité d’une immunité collective: de quoi s’agit-il?

Chaque année, la grippe annuelle frappe à nos portes et une épidémie se déclare. Mais nous disposons d’un vaccin partiellement efficace et d’antiviraux. Les autorités sanitaires incitent la population à adopter de bonnes habitudes d’hygiène pour éviter les infections, mais elles n’imposent aucune mesure de distanciation sociale. L’épidémie finit par se dissiper: certaines personnes sont immunisées par la vaccination et celles qui tombent malades guérissent et deviennent aussi immunisées. À un certain moment, la proportion de gens immunisés dans la population est assez élevée pour que les nouvelles personnes infectées soient en contact avec une majorité de personnes immunisées. Le R0 diminue et devient inférieur à 1. Alors l’épidémie décroît rapidement et un seuil d’immunité collective est atteint.

Le seuil d’immunité collective peut s’estimer à l’aide du R0. Pour la COVID-19, si l’on ne fait aucune intervention, ce seuil est de 70 %. Voilà pourquoi Santé Canada et plusieurs pays européens ont fourni des estimations selon lesquelles jusqu’à 70 % de la population pourrait être infectée par le coronavirus si aucune mesure n’est mise en place. Si les mesures de distanciation sociale fonctionnent et réduisent le R0 de moitié, le seuil pour atteindre l’immunité collective passe alors de 70 à environ 30 %. Il est donc crucial d’imposer ces mesures et de les suivre.

Mais le gouvernement de Boris Johnson avait proposé une approche différente et maintenant il semble faire marche arrière. Pourquoi?

L’approche initiale du Royaume-Uni visait à se rendre le plus rapidement possible au point où l’immunité collective freinerait l’épidémie. En attendant, tous les efforts seraient déployés pour protéger les plus vulnérables. On laisse ainsi l’épidémie se propager dans le reste de la population sans mesure de contrôle afin d’atteindre le seuil d’immunité collective le plus vite possible.

Par contre, l’approche repose sur une hypothèse cruciale: les mesures de distanciation sociale qui sont imposées à la population comme le fait le Canada vont se relâcher rapidement avec le temps, elles auront un effet temporaire et de courte durée. L’épidémie reprendra de plus belle et la population, ayant déjà fourni des efforts et fait des sacrifices, n’aura plus l’énergie pour passer à travers l’épidémie.

L’approche initiale du Royaume-Uni n’est pas sans mérite. Les mesures de distanciation sociale sont efficaces si elles durent au moins huit semaines. La plupart des provinces canadiennes les ont imposées pour une période de deux à trois semaines, mais il est fort possible qu’elles soient prolongées jusqu’à la fin avril, sinon jusqu’en mai ou juin. Le virus est apparu dans la province de Hubei avant les fêtes du Nouvel An chinois, soit avant le 25 janvier, et des mesures ont été mises en place pendant bien plus longtemps que trois semaines. Il est possible que les populations ne soient pas capables de fournir les efforts demandés sur une longue période. Si c’est le cas, l’approche initiale proposée par le Royaume-Uni serait une meilleure solution pour freiner l’épidémie. Mais laisser l’épidémie se propager dans le reste de la population tout en essayant de protéger les personnes les plus vulnérables, c’est prendre un énorme risque. Avec une épidémie en expansion rapide et peu de mesures de contrôle, le système de santé risque d’être complètement débordé si la protection des personnes les plus à risque connaissait des ratés.

Après l’annonce de cette approche initiale du Royaume-Uni, il y a eu une levée de boucliers de la part de scientifiques, de politiciens, de l’Organisation mondiale de la santé et de la population en général. Face à cette pression, le gouvernement de Boris Johnson a fait marche arrière ces derniers jours.

En fin de compte, anticiper la propagation de la COVID-19 équivaut à une supposition scientifique?

On comprend très bien la dynamique de propagation d’une épidémie dans une population. Nos connaissances scientifiques de ce virus, comme la période d’incubation, la transmission par les personnes asymptomatiques, etc., augmentent à un rythme jamais vu auparavant. Il y a une transparence et un partage d’information parmi les scientifiques sans précédent. Cela va grandement accélérer la mise au point d’un vaccin et d’antiviraux. Mais pour le moment, on doit contenir cette épidémie par des mesures de distanciation sociale.

En fait, la plus grande inconnue, c’est le côté sociétal. Les mesures de distanciation sociale exigent une discipline collective. Un médecin peut prescrire à son patient des médicaments et des changements de ses habitudes de vie. Mais pour en retirer les bienfaits, le patient doit apporter ces changements et prendre ses médicaments. Collectivement et individuellement, en réduisant nos contacts quotidiens de moitié, et même plus, nous pouvons contribuer à freiner l’épidémie. Mais il est impératif que chacun y mette du sien. Autrement, tous nos efforts et sacrifices seront vains. La courbe de l’épidémie que nous essayons d’«aplatir» sera simplement reportée sur les mois à venir et nous risquons tous d’être alors essoufflés.