Quand les modèles et la réalité s'affrontent : une analyse des prévisions de mortalité épidémique et pandémique

[Le PDF complet du rapport est disponible ci-dessous]

La modélisation en épidémiologie peut constituer une alternative utile à la réalité, car il est souvent impossible d’observer et d’enregistrer toutes les interactions réelles au sein de systèmes extrêmement complexes. En essayant de réduire le système à une série d’équations ou de distributions basées sur des probabilités, il est possible de produire des résultats qui pourraient refléter, dans une certaine mesure, ce qui peut se produire dans certaines conditions naturelles. C’est beaucoup moins cher et plus rapide que de mener une étude observationnelle de longue durée dans divers contextes épidémiologiques. 

L'intérêt de transformer des années d'études parallèles massives en quelques secondes de calculs de haute puissance est évident. Cependant, étant entièrement dépendants à la fois de la conception du programme et des paramètres d'entrée que le programme est chargé de calculer, les résultats des modèles s'apparentent davantage à une image peinte par des humains qu'à un enregistrement cinématographique d'un phénomène naturel. Comme une peinture en deux dimensions, elle peut fournir une approximation utile de la réalité si l'artiste le souhaite et est suffisamment compétent. Alternativement, elle peut fournir une image qui amène le spectateur à voir des choses qui n'existent pas dans la nature, en exagérant certains aspects tout en en minimisant d'autres, ce qui, par conception ou par accident, peut susciter des émotions ou des réactions que l'observation directe ne produirait pas. Bien qu'elle fournisse des informations importantes, elle n'est au mieux qu'une imitation grossière.

La modélisation des maladies humaines devient encore plus compliquée lorsqu'il s'agit de prédire des événements rares à l'échelle d'une population, car les conditions et les réponses qui favorisent ou atténuent les maladies changent considérablement au fil du temps. Les maladies infectieuses tuaient auparavant environ la moitié des enfants de moins de 10 ans, mais la mortalité est désormais relativement rare dans les pays riches, principalement en raison des changements dans l'hygiène, les conditions de vie, la nutrition et l'avènement des antibiotiques. Peste noire, probablement à cause des bactéries Yersinia pestis, sont aujourd'hui extrêmement improbables car les conditions environnementales qui les ont favorisées sont moins répandues et l'infection est facilement traitée avec des antibiotiques courants. Se fier à de tels événements historiques pour prédire la probabilité des risques sanitaires actuels serait comme prédire la sécurité des voyages aériens modernes en se basant sur les performances des avions originaux des frères Wright.

Depuis le début de l’épidémie de Covid-19, et même quelques années auparavant, l’accent a été mis de plus en plus sur le risque d’épidémies et de pandémies en matière de santé publique internationale. Bien que cela puisse paraître incongru au vu de la baisse constante de la mortalité due aux maladies infectieuses au niveau mondial au cours des dernières années, 30 ans, cette préoccupation a conduit à des demandes de financement sans précédent et à une réorientation majeure de plusieurs agences sanitaires internationales. Un rapport publié en 2024 par le projet REPPARE de l'Université de Leeds, Une politique rationnelle plutôt que la panique, Il a été démontré que le risque avait été mal présenté dans les rapports de plusieurs organismes internationaux clés impliqués dans l’élaboration des politiques de prévention, de préparation et de réponse aux pandémies (PPPR). L’une des raisons principales était l’absence de prise en compte des progrès réalisés dans le domaine des soins de santé et des avancées technologiques en matière de détection et d’enregistrement des épidémies.

La phase aiguë de la pandémie de Covid-19 étant terminée, de nombreux pays réexaminent leur réponse en matière de santé publique ainsi que la priorité et la manière dont les risques de pandémie future doivent être traités. Les États membres de l'Organisation mondiale de la santé poursuivent les discussions sur le projet de loi Accord sur la pandémie et l'acceptation de modifications récentes au Règlement sanitaire international. Parallèlement, plusieurs nouvelles institutions PPPR ont déjà été créées, notamment une nouvelle Fonds de pandémie, Réseau international de surveillance des agents pathogènesEt un Plateforme de contre-mesures médicales, qui mettent tous à jour leurs dossiers d’investissement et leurs besoins financiers.

Modélisation prédictive par Metabiota, société désormais absorbée par Ginkgo Bioworks, a contribué de manière significative au débat sur le risque de pandémie et la nécessité d'un financement accru. Il a constitué l'une des deux principales sources d'évaluation des risques au sein du Groupe indépendant de haut niveau du G20 (HLIP) (ici) en juin 2021, qui a eu une influence déterminante sur la décision du Groupe des Nations du G20 Support pour l'agenda PPPR de l'OMS. REPPARE précédemment abordé préoccupations concernant l'interprétation des résultats du modèle sur la base d'un article de Meadows et al. (2023) dont la paternité est assurée par Metabiota (Ginkgo Bioworks). Ginkgo Bioworks a maintenant fourni une rapport plus détaillé à la Commission royale néo-zélandaise sur les leçons apprises concernant la COVID-19 – Estimation de la mortalité future due aux agents pathogènes à potentiel épidémique et pandémique – ci-après dénommé le rapport Bioworks. 

Le rapport Bioworks vise à prédire la menace que représentent les épidémies et les pandémies pour la santé humaine. Le risque est estimé au moyen d’une épidémiologie computationnelle et de simulations de modélisation d’événements extrêmes afin d’estimer la mortalité due aux épidémies et aux pandémies « de faible fréquence et de gravité élevée » dues aux maladies respiratoires, en particulier la grippe pandémique, les nouveaux coronavirus et les fièvres hémorragiques virales (FHV). 

La fréquence et l'ampleur relatives des épidémies prévues sont illustrées dans le graphique ci-dessous, tiré du rapport Bioworks. Bien que presque tous les événements se traduisent par une mortalité relativement faible, comme c'est le cas de toutes les pandémies modernes d'origine naturelle confirmée, la principale cause des décès « attendus » annualisés moyens est due à des événements rares mais massifs, d'une ampleur que le monde n'a pas connue depuis le développement de la médecine moderne. 

Le rapport Bioworks conclut qu'en moyenne 2.5 millions de décès sont imputables chaque année à ces épidémies respiratoires aiguës (1.6 million pour la seule grippe pandémique). Beaucoup trouveront ces résultats peu plausibles. Il n'y a pas eu une telle mortalité annuelle due à la grippe depuis un siècle, et seulement deux fois plus au siècle dernier, en 1957-8 et 1968-9, le taux de mortalité n'a pas atteint ce que le modèle suggère être la moyenne. L'OMS considère que le Covid-19, s'il est inclus dans la catégorie des épidémies naturelles, a un taux de mortalité déclaré d'un peu plus de sept millions sur trois ans.

Pour la FHV, le rapport estime qu'il y a en moyenne 26,000 19,000 cas dans le monde et 2014 XNUMX en Afrique subsaharienne. Ce chiffre est plus élevé que jamais enregistré au cours de n'importe quelle année. La plus importante de l'histoire récente, l'épidémie d'Ebola de XNUMX, a causé seulement Décès 11,325On prévoit que la fièvre hémorragique pourrait entraîner plus de 100,000 25 décès tous les 48 ans, avec une probabilité de XNUMX %, un événement qui n’aurait peut-être jamais eu lieu dans l’histoire de l’humanité.

Deux erreurs majeures conduisent à ces résultats. Tout d’abord, le modèle néglige les changements survenus dans la société et la médecine au cours des derniers siècles, qui ont vu la moyenne mondiale espérance de vie de moins de 30 ans à plus de 70 ans, et même à plus de 80 ans dans certains pays riches (voir ci-dessous). Ainsi, les infections bactériennes telles que la peste (Y. pestis), et les maladies telles que le choléra et le typhus associées à une mauvaise hygiène sont supposées avoir un taux de récurrence et une ampleur pertinents pour les épidémies historiques massives. La grippe espagnole de 1918-19 a entraîné une mortalité considérable en raison de infections bactériennes secondaires, qui sont beaucoup moins susceptibles de réapparaître depuis l’avènement des antibiotiques modernes. 

Deuxièmement, le modèle ne tient pas compte de l’avènement des diagnostics modernes tels que la PCR, les tests antigéniques et sérologiques au point d’intervention et le séquençage génétique, ni de la capacité améliorée à enregistrer et à transmettre ces informations. On suppose donc que l’augmentation du nombre de signalements reflète une augmentation réelle de la fréquence des épidémies plutôt qu’une amélioration de la capacité de détection. Le modèle suppose alors que cette augmentation se poursuivra dans les années à venir.

Compte tenu des énormes changements survenus dans la médecine au cours des 100 dernières années et de la constante évolution diminuer En ce qui concerne la mortalité due aux maladies infectieuses, les hypothèses sur lesquelles reposent les prédictions du modèle semblent peu plausibles. Bien que les progrès futurs de la médecine soient difficiles à mesurer, il semble raisonnable de supposer que les progrès réalisés au cours du siècle dernier en matière de pratiques d'hygiène, de nutrition, de logement, de diagnostic, d'antibiotiques et de vaccins se poursuivront, avec une réduction des risques dans les années à venir. Bien que la résistance aux antimicrobiens puisse survenir, il s'agit d'un problème principalement lié aux infections endémiques plutôt qu'épidémiques, et les progrès en matière de contre-mesures antimicrobiennes se poursuivront.

Les modèles de ce type ont acquis une grande influence dans l’élaboration des politiques. À mesure que la puissance de calcul augmente, on a tendance à penser que la précision des prévisions augmente. Cependant, un modèle comportant des hypothèses et des paramètres d’entrée irréalistes aboutit tout simplement à un résultat invraisemblable dans un délai plus court. 

En tant qu’exercice académique, la modélisation peut aider à soulever des questions auxquelles des recherches sérieuses doivent répondre. Pourtant, lorsqu’elle est mal appliquée et surestimée comme guide de politique, elle risque de détourner les ressources financières et humaines des véritables fardeaux de maladies vers des fardeaux factices. Cela entraînera une augmentation de la mortalité, comme le montre le tableau 1. paludisme et tuberculose, restent fortement tributaires de la disponibilité de l'aide publique au développement (APD, ou « aide étrangère »). L'APD pour le soutien nutritionnel, fondamental pour améliorer les résultats en matière de santé, a chuté de 20 % au cours des quatre dernières années. Sur la base des prévisions, y compris celle discutée ici, l'équivalent de près de 50% de l'APD pré-Covid est proposé pour la préparation et la réponse à la pandémie. Cela réduira les interventions essentielles ailleurs.

Les progrès technologiques ont contribué à la réduction des maladies infectieuses, notamment de la mortalité due aux pandémies. Une mauvaise utilisation de la technologie, par le biais d'un usage inapproprié de modèles, pourrait annuler bon nombre de ces importants progrès. Par analogie, nous ne jugeons pas la probabilité de survie à un voyage aérien transatlantique en fonction de la probabilité de déchirure des housses de protection des ailes. Nous ne devrions pas non plus évaluer la probabilité de survie à de futures pandémies en nous basant sur l'époque de la médecine médiévale.

Notes:

Le rapport complet est disponible à l'adresse suivante : https://essl.leeds.ac.uk/downloads/download/254/when-models-and-reality-clash-a-review-of-predictions-of-epidemic-and-pandemic-mortality

Les rapports REPPARE sur le risque de pandémie et le financement du programme de préparation et de réponse à la pandémie sont disponibles à l'adresse suivante : https://essl.leeds.ac.uk/directories0/dir-record/research-projects/1260/reevaluating-the-pandemic-preparedness-and-response-agenda-reppare