La vaccination

Dernière mise à jour le 6 avril 2021

On estime qu’entre le début de la pandémie et mars 2021, environ 20% des Français ont été infectés par le virus SARS-CoV-2, ce qui est très en dessous de l’immunité collective. Dans ce contexte, une campagne de vaccination de grande ampleur est nécessaire pour relâcher les mesures de contrôle et reprendre une vie normale.

Nous avons développé des modèles mathématiques pour étudier comment la vaccination pouvait impacter la dynamique de l’épidémie (Tran Kiem et al, The Lancet). Ces modèles permettent d’évaluer l’impact de différentes stratégies de priorisation vaccinale au démarrage de la campagne lorsque le nombre de doses est limité. Ils permettent également de se projeter à plus long terme et d’anticiper quelle couverture vaccinale serait nécessaire dans les différents groupes d’âge pour pouvoir relâcher les mesures de contrôle. Le développement de ces modèles a commencé il y a plusieurs mois pour informer les recommandations de la Haute Autorité de Santé et les évaluations du Conseil Scientifique, en prenant en compte les incertitudes qui existaient à l’époque sur l’effet des vaccins et l’évolution des connaissances durant ces derniers mois.

Les premières données d’efficacité suggéraient que les vaccins réduisaient d’environ 90% la survenue de formes graves (sévérité), mais leur effet sur le risque de transmission (infectivité) ou le risque d’infection (susceptibilité) est resté incertain pendant plusieurs mois. Des données récentes suggèrent que les vaccins pourraient également réduire la susceptibilité de l’ordre de 80%. Pour montrer comment l’évolution des connaissances peut impacter l’évaluation des stratégies, nous avons évalué l’impact de vaccins avec 3 profils différents: un vaccin réduisant la sévérité de 90% sans impact sur l’infectivité ou la susceptibilité (initialement, seules les données sur la sévérité étaient disponibles), un vaccin réduisant la sévérité de 90% et l’infectivité de 30% (initialement, cela semblait un scénario possible en l’absence de données sur la transmission), un vaccin réduisant la sévérité de 90% et la susceptibilité de 80% (le scénario que nous privilégions actuellement étant donné les données disponibles).

Nous trouvons que lorsque le vaccin réduit uniquement la sévérité, la priorisation des personnes les plus à risques réduit fortement la morbi-mortalité par rapport à une distribution sans priorisation. L’écart entre les deux approches se réduit lorsque les vaccins ont également un impact sur l’infectivité ou la susceptibilité des personnes vaccinées. En effet, dans ce dernier scénario, la vaccination des personnes plus jeunes, qui ont un risque plus faible de développer des formes sévères mais jouent un rôle important dans la transmission, permet de réduire la circulation du virus et donc de protéger de façon indirecte les plus fragiles.

A l’automne 2021, notre capacité à relâcher les mesures de contrôle dépendra de la couverture vaccinale atteinte dans les différents groupes d’âge et des caractéristiques de transmission du virus dominant. Pour une couverture vaccinale donnée, nous avons estimé la réduction du taux de transmission en population générale qui restera nécessaire pour que le nombre d’hospitalisations COVID-19 ne dépasse pas 1000 admissions journalières (à peu près 3 fois moins que ce qui a été observé durant les première et deuxième vagues). L’analyse est réalisée en faisant l’hypothèse que les vaccins réduisent la sévérité de 90% et la susceptibilité de 80% et que 25-35% de Français auront été infectés par SARS-CoV-2 au début de l’automne 2021. La transmissibilité du virus dominant est caractérisée par le nombre de reproduction de base R0, défini comme le nombre moyen de personnes infectées par un cas en l’absence d’immunité et sans mesures de contrôle.

Si R0 durant l’automne 2021 est égal à 3 (similaire à la valeur estimée pour le virus historique durant le printemps 2020), la vaccination de 90% des plus de 65 ans et de 70% des 18-64 ans (59% de la population lorsqu’on prend en compte les enfants non vaccinés) permettrait de complètement relâcher les mesures de contrôle. Cependant, l’émergence de variants plus transmissibles, comme le variant B.1.1.7 désormais majoritaire en France Métropolitaine, fait craindre une augmentation de R0. Pour R0=4.0, la vaccination de 90% des plus de 65 ans et de 70% des 18-64 ans ne permettrait pas un relâchement total des mesures de contrôle. Dans ce scénario, pour que le nombre d’admissions de patients COVID-19 reste inférieur à 1000 par jour, il faudrait que des mesures de contrôle soient maintenues et réduisent les taux de transmission dans la population générale de 15-27% par rapport au scénario de relâchement total. En guise de comparaison, pendant le confinement de mars-mai 2020, les taux de transmission ont été réduits de 80%.

Si la campagne de vaccination porte uniquement sur la population adulte, pour R0=4.0, il faudrait que plus de 90% des adultes soient vaccinés pour qu’un relâchement complet des mesures de contrôle soit envisageable. Ces niveaux élevés s’expliquent par le fait que si seuls les adultes sont vaccinés, une épidémie importante est malgré tout attendue chez les enfants, contribuant à l’infection des parents et des grands-parents non protégés. S’il est démontré que les vaccins sont sûrs chez les enfants et qu’ils réduisent efficacement la susceptibilité dans cette population, la vaccination de 60-69% des 0-64 ans et de 90% des plus de 65 ans pourrait permettre le relâchement complet des mesures de contrôle.

Il est utile de calculer le niveau de protection populationnelle obtenu avec une couverture vaccinale de 90% chez les adultes. Si on vaccine 90% des adultes, cela fait un niveau de couverture vaccinale de 71% lorsqu’on prend en compte les enfants non vaccinés (21% de la population). Sous l’hypothèse que le vaccin réduit le risque d’infection de 80%, cela fait une proportion de la population protégée par les vaccins de 56%. Si par ailleurs, on fait l’hypothèse que 30% des personnes non protégées par les vaccins auront été infectées (et immunisées) de façon naturelle, on peut ajouter (1-0.56)x0.3=13% de personnes protégées. Au final, dans ce scénario, la proportion de la population protégée contre l’infection est de 69%.

Dans une autre page , nous décrivons comment ces modèles sont utilisés pour apprécier les déterminants de la course entre variants et vaccins ( Bosetti et al. ).
Pour en savoir plus :
  • Cécile Tran Kiem , Clément Massonnaud, Daniel Levy-Bruhl, Chiara Poletto, Vittoria Colizza, Paolo Bosetti, Arnaud Fontanet, Amélie Gabet, Valérie Olie, Laura Zanetti, Pierre-Yves Boëlle, Pascal Crepey, Simon Cauchemez. Short and medium-term challenges for COVID-19 vaccination: from prioritisation to the relaxation of measures, The Lancet (2021) https://www.thelancet.com/journals/eclinm/article/PIIS2589-5370(21)00281-9/fulltext
  • Arnaud Fontanet, Simon Cauchemez COVID-19 herd immunity: where are we?, Nature Reviews Immunology (October 2020) https://doi.org/10.1038/s41577-020-00451-5
  • Paolo Bosetti​, Cécile Tran Kiem​, Alessio Andronico​, Juliette Paireau​ ,Daniel Levy Bruhl​, Bruno Lina, Yazdan Yazdanpanah​, Arnaud Fontanet​, Vittoria Colizza​ ,Pierre-Yves Boëlle​, Simon Cauchemez​. A race between SARS-CoV-2 variants and vaccination: The case of the B.1.1.7 variant in France, HAL Pasteur (2021) https://hal-pasteur.archives-ouvertes.fr/pasteur-03149525