Dynamique temporelle de l'excrétion virale et de la transmissibilité du COVID-19 : aperçus de la recherche des contacts

Majeur

Le SRAS-CoV-2, l’agent causal du COVID-19, se propage efficacement, avec un taux de reproduction de base de 2,2 à 2,5 déterminé à Wuhan1,2. L’efficacité des mesures de contrôle dépend de plusieurs paramètres épidémiologiques clés (Fig. 1a), notamment l’intervalle sériel (durée entre l’apparition des symptômes de cas successifs dans une chaîne de transmission) et la période d’incubation (temps entre l’infection et l’apparition des symptômes). .

La variation entre les individus et les chaînes de transmission est résumée respectivement dans la distribution des périodes d’incubation et la distribution des intervalles en série. Si l’intervalle sériel moyen observé est plus court que la période d’incubation moyenne observée, cela indique qu’une partie importante de la transmission peut s’être produite avant que les individus infectés ne développent des symptômes .

Une transmission présymptomatique importante réduirait probablement l’efficacité des mesures de contrôle initiées par l’apparition des symptômes, telles que l’isolement, la recherche des contacts et une meilleure hygiène ou le port de masques pour les personnes symptomatiques.

a, Schéma de la relation entre les différentes périodes de transmission des maladies infectieuses. b, paires de transmission interhumaine du virus SAR-CoV-2 (N = 77). Nous avons supposé une fenêtre d’exposition maximale de 21 jours avant l’apparition des symptômes dans les cas secondaires. Des informations détaillées sur les paires de transmission et la source d’informations sont résumées dans les tableaux supplémentaires 2 et 3. c, distribution de l’intervalle de série estimé (en haut), du profil d’infectiosité déduit (au milieu) et de la période d’incubation supposée (en bas) du COVID-19.

Le SRAS (syndrome respiratoire aigu sévère) était remarquable car le pouvoir infectieux augmentait environ 7 à 10 jours après l’apparition des symptômes3,4. La transmission ultérieure peut être considérablement réduite par des mesures de confinement telles que l’isolement et la quarantaine (Fig. 1a) 5. En revanche, la grippe se caractérise par une augmentation de la contagiosité peu de temps avant, voire avant l’apparition des symptômes6.

Dans cette étude, nous avons comparé les données cliniques sur l’excrétion du virus avec des données épidémiologiques distinctes sur les périodes d’incubation et les intervalles en série entre les cas dans les chaînes de transmission, afin de tirer des conclusions sur les profils d’infectiosité.

Parmi les 94 patients atteints de COVID-19 confirmé en laboratoire admis au huitième hôpital de Guangzhou, 47/94 (50 %) étaient des hommes, l’âge moyen était de 47 ans et 61/93 (66 %) étaient modérément malades (avec fièvre et/ou ou symptômes respiratoires et signes radiographiques de pneumonie), mais aucun n’a été classé comme « grave » ou « critique » à l’admission à l’hôpital.

Au total, 414 prélèvements de gorge ont été prélevés sur ces 94 patients, depuis l’apparition des symptômes jusqu’à 32 jours après leur apparition. Nous avons détecté des charges virales élevées peu après l’apparition des symptômes, qui ont ensuite progressivement diminué jusqu’à la limite de détection vers le 21e jour . Il n’y avait aucune différence évidente dans la charge virale entre le sexe, les groupes d’âge et la gravité de la maladie (Fig. 2).

Charge virale (valeurs seuils du cycle (Ct)) détectée par RT – PCR (PCR à transcription inverse) dans des prélèvements de gorge de patients infectés par le SRAS-CoV-2 (N = 94), globalement et stratifiée par gravité de la maladie, sexe, groupe d’âge et lien vers la province du Hubei. La limite de détection était Ct = 40, utilisée pour indiquer des échantillons négatifs. Les lignes épaisses montrent la tendance de la charge virale, à l’aide de splines lisses. Nous avons ajouté du bruit aux points de données pour éviter les chevauchements.

Par ailleurs, sur la base de 77 paires de transmission obtenues à partir de sources accessibles au public à l’intérieur et à l’extérieur de la Chine continentale, l’intervalle en série a été estimé comme ayant une moyenne de 5,8 jours (intervalle de confiance (IC) à 95 %, 4,8 à 6,8 jours) et une médiane de 5,2 jours ( IC à 95 %, 4,1 à 6,4 jours) sur la base d’une distribution gamma ajustée, avec des intervalles en série négatifs de 7,6 % (Fig. 1c).

En supposant une répartition moyenne de la période d’incubation de 5,2 jours à partir d’une étude distincte sur les premiers cas de COVID-19,1 nous déduisons que l’infectiosité a commencé 2,3 jours (IC à 95 %, 0,8 à 3,0 jours) avant l’apparition des symptômes et a culminé à 0,7 jour (95 jours). % IC, −0,2 à 2,0 jours) avant l’apparition des symptômes (Fig. 1c).

La proportion estimée de transmission présymptomatique (aire sous la courbe) était de 44 % (IC à 95 %, 25-69 %). On estime que l’infectivité diminue rapidement en 7 jours. Les données sur la charge virale n’ont pas été utilisées dans l’estimation, mais ont montré une tendance décroissante monotone similaire.

Enfin, la simulation a montré que la proportion d’intervalles en série courts (par exemple <2 jours) serait plus élevée si l’on supposait que la contagiosité commençait avant l’apparition des symptômes. Compte tenu des intervalles en série négatifs de 7,6 % estimés à partir des données appariées infecteur-infecté , le début de l’infectiosité au moins 2 jours avant le début et le pic de l’infectiosité 2 jours avant à 1 jour après le début seraient plus cohérents avec cette proportion observée.

Ici, nous utilisons des informations détaillées sur le moment de l’apparition des symptômes dans les paires de transmission pour déduire le profil d’infectivité du COVID-19.

Nous montrons un potentiel de transmission important avant l’apparition des symptômes.

Il convient de noter que la plupart des cas ont été isolés après l’apparition des symptômes, évitant ainsi une certaine transmission post-symptomatique. Des proportions encore plus élevées de transmission présymptomatique, de 48 % et 62 %, ont été estimées à Singapour et à Tianjin, où la recherche active des cas a été mise en œuvre7. Les endroits où la recherche de cas est active ont tendance à avoir une proportion plus élevée de transmission présymptomatique, principalement en raison de la mise en quarantaine rapide des contacts étroits et de l’isolement, ce qui réduit le risque de propagation secondaire plus tard au cours de l’évolution de la maladie.

Dans une épidémie en expansion rapide où la recherche des contacts/la quarantaine et peut-être même l’isolement ne sont plus possibles, ou dans des endroits où les cas ne sont pas isolés en dehors du domicile, nous devrions donc observer une proportion plus faible de transmission présymptomatique.

Notre analyse suggère que l’excrétion virale peut commencer 2 à 3 jours avant l’apparition des premiers symptômes. Après l’apparition des symptômes, la charge virale diminuait de façon monotone, selon deux études récentes8,9.

Une autre étude réalisée à Wuhan a rapporté que le virus a été détecté pendant une durée médiane de 20 jours (jusqu’à 37 jours chez les survivants) après l’apparition des symptômes10, mais que l’infectiosité peut diminuer de manière significative 8 jours après l’apparition des symptômes, car elle n’existe plus. peut être cultivée (selon Wölfel et ses collègues11).

Ensemble, ces résultats confirment nos conclusions selon lesquelles le profil d’infectiosité pourrait ressembler davantage à celui de la grippe qu’à celui du SRAS (Fig. 1a), bien que nous ne disposions pas de données sur l’élimination du virus avant l’apparition des symptômes6,12. Nos résultats sont également étayés par des rapports de transmission asymptomatique et présymptomatique13,14.

Pour un indice reproductif de 2,5, la recherche des contacts et l’isolement seuls ont moins de chances de réussir si plus de 30 % de la transmission se produit avant l’apparition des symptômes, à moins que > 90 % des personnes puissent être retracées. les contacts15. Cela a plus de chances d’être atteint si la définition des contacts couvre 2 à 3 jours avant l’apparition des symptômes du cas index , comme cela a été fait à Hong Kong et en Chine continentale depuis fin février.

Même lorsque la stratégie de contrôle s’éloigne du confinement pour privilégier l’atténuation, la recherche des contacts demeurerait une mesure importante, par exemple lorsque des événements de grande propagation peuvent survenir dans des contextes à haut risque, notamment les maisons de retraite ou les hôpitaux.

Avec une proportion importante de transmission présymptomatique, des mesures telles qu’une meilleure hygiène personnelle et une distanciation sociale pour tous seraient probablement les instruments clés du contrôle communautaire de la maladie.

Notre étude a plusieurs limites .

Premièrement, l’apparition des symptômes dépend du rappel du patient après confirmation du COVID-19. L’éventuel biais de rappel aurait probablement tendu dans le sens d’une sous-évaluation, c’est-à-dire d’un retard dans la reconnaissance des premiers symptômes. Tant que ces biais ne diffèrent pas systématiquement entre l’infecteur et la personne infectée, l’estimation de l’intervalle en série ne serait pas sensiblement affectée. Cependant, la période d’incubation aurait été surestimée et donc la proportion de transmission présymptomatique aurait été artificiellement gonflée.

Deuxièmement, des intervalles en série plus courts que ceux rapportés ici ont été rapportés, mais ces estimations ont été allongées lorsqu’elles étaient limitées aux paires infectées par un infecteur avec des liens de transmission plus certains16.

Enfin, la dynamique de la clairance virale était basée sur les données de patients ayant reçu un traitement selon des protocoles promulgués au niveau national, comprenant des combinaisons d’antiviraux, d’antibiotiques, de corticostéroïdes, d’agents immunomodulateurs et de préparations de médecine chinoise, qui auraient pu modifier les schémas dynamiques de la clairance virale. élimination.