Par MDS C19 Staff , 3 Décembre 2020
Un monde de tests Covid-19 continus au cours d'une journée? Cela semble terrible, mais cela pourrait être le seul moyen de sortir de la pandémie pendant longtemps.
Un groupe d'épidémiologistes, d'économistes et de rêveurs réfléchit à une nouvelle stratégie pour vaincre le virus, avant même qu'un vaccin ne soit déployé
Michael Mina est professeur d'épidémiologie à Harvard. Là, il étudie les tests de diagnostic des maladies infectieuses. Il a été témoin, avec incrédulité, de la lutte mondiale pour avoir un nombre décent de tests pour Covid-19.
Michael Mina, épidémiologiste de Harvard (photo du personnel par Nancy Lane / MediaNews Group / Boston Herald)
Dans des pays comme l'Italie ou les États-Unis, la première vague du virus a été caractérisée par de graves problèmes de test. Un nombre insuffisant d'appareils, le manque de réactifs et d'autres facteurs ont rendu les tests inadéquats. Aux États-Unis, cette situation s'aggrave encore dans cette deuxième vague. Au cours des deux dernières semaines, et pour la première fois depuis le début de la pandémie, le pays a effectué moins de tests Covid-19 que la semaine précédente. Le système se détériore.
Les tests sont un énorme problème
Les tests vous permettent d'effectuer la tâche la plus élémentaire de lutte contre la maladie: identifier les malades et les séparer des sains.
Lorsque les tests sont nombreux, ils peuvent faire baisser la peur de la contagion. «La seule chose qui fait une différence dans l'économie est la santé publique, et la seule chose qui fait une différence dans la santé publique, ce sont les tests», dit-il. Simon Johnson, l'ancien économiste en chef du FMI.
Les hypothèses les plus optimistes indiquent que les vaccins ne seront pas disponibles en centaines de millions de doses avant mai ou juin. Il y aura une période de transition au cours de laquelle les médecins et les agents de santé seront vaccinés, mais pas les enseignants, les coursiers et les policiers.
Pour cela, nous aurons besoin de meilleurs tests. Mais nous en avons besoin même maintenant.
Comment révolutionner le système de test Covid-19?
Ces dernières semaines, Michael Mina est devenu le "prophète" d'une révolution totale dans la façon dont la pandémie peut être contrôlée. Au lieu de réorganiser la vie quotidienne autour de la méthode actuelle de dépistage, les pays devraient intégrer les tests dans notre mode de vie.
L'évêque de ce changement est une fine bande de papier, pas plus qu'un doigt. C'est un test pour Covid-19. Mina dit que les États-Unis devraient produire en masse ces tests peu coûteux et faciles à faire (contrairement à d'autres méthodes, ils ne nécessitent qu'un échantillon de salive) à raison de dizaines de millions par jour.
Ces tests, qui peuvent fournir un résultat en 15 minutes ou moins, pourraient devenir une partie constante de la vie quotidienne.
Le cœur du problème
Avant que quelqu'un n'entre dans une école ou un bureau, un cinéma ou un supermarché, il peut passer l'un de ces tests. Test négatif? Je t'en prie. Test positif? Vous rentrez chez vous et décidez quoi faire.
En résumé, l'idée de Michael Mina est de tester presque tout le monde, presque tous les jours.
Les tests décrits par Michael Mina existent déjà: ils sont dans le bureau de e25 Bio, une petite start-up à Cambridge, Massachusetts; une demi-douzaine d'autres entreprises travaillent sur des produits similaires.
Mais cela ne suffit pas: nous devrons changer notre façon même de penser les tests. On parle de 20 millions de tests Covid-19 par jour qui devraient être produits en Italie. 100 millions par jour aux USA. Une entreprise vraiment audacieuse.
Avec des objectifs tout aussi audacieux: Mina dit que cette méthode pourrait faire tomber le coronavirus en trois semaines. (D'autres épidémiologistes ne sont pas si sûrs que cela fonctionnerait, du moins sans inconvénients sérieux.)
Bien que coûteux, son plan est l'un des rares d'une ampleur à la mesure de la pandémie: cela ressemble à un plan de guerre, et pour cette raison, il peut fonctionner dans un scénario de guerre, dans une économie de guerre.
Que pensez-vous?
Si les nouvelles propositions clarifient quelque chose, c'est qu'en théorie on peut ramener la vie à la normale, ou quelque chose de similaire, même avant un vaccin. En bref, ils indiquent clairement qu'il existe un moyen de sortir pandémie. Mais plusieurs choses doivent être considérées: tout d'abord, le type de test lui-même.
PCR, croisement et délice des tests Covid-19
Aujourd'hui, si vous avez une toux sèche et de la fièvre et que vous prenez un tampon COVID-19, vous passerez probablement un test qui n'a pas été conçu pour une pandémie incontrôlable. Quel est?
C'est ce qu'on appelle le test de «réaction en chaîne par polymérase de transcription inverse», ou PCR, et c'est l'un des miracles de la médecine. Son invention, en 1983, a ouvert la voie au Human Genome Project, à la détection précoce de certains cancers, etc.
Comment fonctionne la PCR?
Cela fonctionne un peu comme le «tampon clone» de Photoshop. Avec un mélange spécifique de produits chimiques appelés «réactifs» et une machine spéciale appelée «thermocycleur», la PCR duplique un certain brin de matériel génétique des centaines de millions de fois.
Lorsqu'elle sert de test Covid-19, la technique de PCR recherche une séquence nucléotidique spécifique unique au coronavirus. Une séquence d'ANNs qui n'existe nulle part ailleurs. Chaque fois qu'une machine PCR (par exemple, celle de la multinationale Roche) rencontre ce filament, elle fait une copie à la fois de cette séquence et d'un colorant fluorescent. Si, après avoir multiplié le fil et le colorant des centaines de millions de fois, la machine Roche détecte une certaine quantité de colorant, son logiciel interprète l'échantillon comme positif. Pour avoir un «cas confirmé de COVID-19», une machine PCR doit détecter le colorant dans un échantillon et le signaler à un technicien.
Testée à maintes reprises, la technique PCR fonctionne remarquablement bien: les meilleurs tests PCR peuvent détecter de manière fiable aussi peu que 100 copies d'ARN viral dans un millilitre de salive ou de mucus nasal en quelques heures.
Pourquoi le PCR doit être passé
La précision du test Covid-19 basé sur la PCR en fait de loin le plus reconnu et préféré. Mais aujourd'hui, il «paralyse» effectivement la réponse mondiale à la pandémie. Pouquoi?
Un nombre croissant d'essais cliniques montre que les tests Covid-19 basés sur la PCR ont un talon d'Achille important. Quel est? Les questions les plus importantes auxquelles un test peut répondre sont: Cette personne est-elle infectée et contagieuse maintenant? et si ce n'est pas contagieux, pourrait-il l'être bientôt? Le RAP ne peut pas répondre à ces questions.
Imaginez que vous ayez Covid-19 (à Dieu ne plaise). Ici: maintenant tu es malade, c'est le jour zéro, mais c'est impossible pour tout le monde de le savoir. Ce n'est que dans les jours suivants que le virus se propage silencieusement à travers le corps, se répliquant. Le troisième jour, il peut y avoir suffisamment de virus dans le nez et la salive pour qu'un échantillon des deux soit positif par PCR.
Bientôt, votre système respiratoire sera tellement encombré de virus que vous deviendrez contagieux, pulvérisant le virus dans l'air chaque fois que vous parlez, fumez ou criez.
Mais vous ne vous sentirez probablement pas malade avant le cinquième jour, lorsque vous commencerez à développer des symptômes tels que fièvre, toux sèche ou perte d'odorat. Dans les prochains jours, vous serez encore plus contagieux.
Et voici le premier problème avec la PCR. Pour briser une chaîne de transmission, les agents de santé doivent se déplacer plus vite que le virus. S'ils pouvaient tester les gens tôt, par exemple vers le troisième jour, et obtenir un résultat dans un jour ou deux, ils pourraient peut-être les isoler avant d'infecter trop de personnes.
Cela n'arrive pas.
En dehors de tant de modèles vertueux, la moyenne des commandes ne peut pas suivre ces rythmes. Et s'il échoue, il est inutile de contenir le virus.
Après le début des symptômes vers le cinquième jour, vous pouvez être symptomatique pendant plusieurs jours ou plusieurs mois. Mais certaines études récentes suggèrent que vers le quatorzième jour, neuf jours après le début des symptômes, vous n'êtes plus contagieux, même si vous êtes toujours symptomatique.
À ce stade, il n'y a plus de virus vivants dans le système respiratoire supérieur. Mais comme des millions de particules virales mortes tapissent la bouche et la cavité nasale, la sensibilité à la PCR pourrait entraîner des tests Covid-19 positifs. Pendant des semaines, on pouvait encore être positif, même sans l'être.
Et voici le deuxième problème avec la PCR: À ce stade de la maladie, un test PCR positif ne signifie pas que vous êtes contagieux, ni que le virus SARS-CoV-2 est toujours vivant. Il n'est plus logique de retracer les contacts que vous aviez au cours des cinq derniers jours, car vous ne les avez pas infectés. Cela n'a pas non plus de sens de rester à la maison. Avec le test Covid-19 basé sur la PCR, la santé publique est incapable de distinguer facilement un jour positif deux et un jour positif 35.
Le dernier problème avec les tests PCR, cependant, est encore plus simple: il n'y en aura jamais assez.
Pendant des mois, comme je l'ai dit, il a été difficile pour les laboratoires d'obtenir les réactifs chimiques coûteux qui permettent la duplication de l'ARN. Plus tôt cet été, il y a eu une ruée mondiale sur les pointes de pipettes – les bâtonnets en plastique jetables utilisés pour déplacer le liquide entre les flacons. Parfois, le goulot d'étranglement vient des machines PCR elles-mêmes – en fin de compte, le nombre de tests a largement dépassé la capacité des machines à les exécuter.
Et lorsque les tests échouent, comme mentionné, tout le système médical en souffre. Sans des résultats CERTAINES et OPPORTUNITÉS, il ne sort pas.
Et imaginez l'asymptomatique
Le «Super Power» de Covid-19 est juste cela. Il existe des diffuseurs silencieux qui peuvent rester infectieux pendant des semaines sans jamais développer de symptômes. Ils représentent 20 à 40% de toutes les infections.
Certaines études suggèrent qu'ils peuvent être plus contagieux que les personnes symptomatiques et porter plus longtemps la charge virale.
Le défi est clair: nous avons besoin d'un grand nombre de tests. La population doit être dépistée. En supposant que vous vouliez tester tous les Italiens une fois par semaine: 8 millions de tests par jour seraient nécessaires. Comment pouvons-nous y arriver?
mise en commun
Dans un avenir prévisible, le seul moyen d'augmenter les tests est de supprimer davantage de tests du système PCR existant. La meilleure solution pour le faire rapidement est d'utiliser une technique appelée "mise en commun«, Ce qui pourrait éliminer chaque jour quelques centaines de milliers de tests supplémentaires du système.
Test de mise en commun des échantillons
Le système est simple: au lieu de tester chaque échantillon individuellement, les laboratoires combinent quelques échantillons, puis testent cet échantillon «groupé» comme un seul.
La technique a été inventée par Robert Dorfman, un statisticien de Harvard, pour tester les soldats américains pour la syphilis pendant la Seconde Guerre mondiale. Aujourd'hui, il est couramment utilisé par les laboratoires de santé publique pour tester le VIH.
Cela fonctionne comme ceci: un technicien n'examine pas les échantillons individuellement, mais crée un groupe de 50 et les teste ensemble. Si l'échantillon groupé est négatif, aucun des 50 n'a le virus, et pour découvrir le matériel nécessaire à un seul test aura été utilisé.
Si l'échantillon groupé est positif, une nouvelle phase commence. Le technicien regroupe à nouveau les mêmes échantillons, cette fois en petits groupes de 10, et les vérifie à nouveau. Lorsqu'un de ces petits pools est positif, testez chaque échantillon individuel qu'il contient. À la fin de l'essai, il a testé 50 personnes, mais il n'a utilisé qu'une dizaine de tests.
Cette approche permet d'économiser des centaines de tests au cours d'une journée.
Mais la mise en commun n'est qu'une solution de secours
La mise en commun fonctionne mieux pour les maladies relativement rares, telles que le VIH et la syphilis. Si une maladie est trop courante, le travail de mise en commun consistant à mélanger et brouiller les échantillons peut ne pas en valoir la peine.
La clé du changement d'approche est la «mise en commun front-end». Imaginez que chaque jour, lorsque les enfants arrivent dans leur classe, ils enlèvent brièvement leurs masques et crachent dans un récipient. L'échantillon groupé pourrait être analysé avec un résultat le lendemain matin. Échantillon négatif? Tout le monde en classe. Échantillon positif? Tous les tests à domicile et uniques.
La mise en commun front-end pourrait réduire le temps et les coûts, en partie en économisant sur les matériaux. Bien sûr, il n'existe actuellement aucun appareil permettant à autant d'enfants de cracher en toute sécurité dans un seul flacon. Il faudrait le développer rapidement.
L'approche de mise en commun front-end n'a jamais été essayée auparavant, car elle n'a de sens qu'en cas de pandémie.
Puis le test dont nous parlions au début de ce post.
Et s'il existe un test qui peut être produit en grand nombre et qui ne nécessite pas de lecteur spécialisé? Et si cela fonctionnait plus comme un test de grossesse, une procédure que vous pouvez faire à la maison et pas seulement dans le cabinet d'un médecin?
Ces tests, comme mentionné, existent (depuis avril) et sont réalisés par e25 Bio, une startup de 12 personnes. Un test e25 est une bande de papier de quelques centimètres de long et de moins d'un centimètre de large. Il n'a besoin que d'un peu de salive, d'une solution saline et d'une tasse et donne un résultat en 15 minutes. Tout comme un test de grossesse, il ne nécessite pas de machine, de réactif ou de médecin pour fonctionner.
Sa qualité est de réagir à la présence de la protéine de pointe caractéristique du coronavirus, la structure sur la «peau» du virus qui lui permet de s'accrocher et de pénétrer dans les cellules humaines.
La protéine de pointe est la structure la plus importante du coronavirus. Il joue un rôle important dans la détermination de l'infection virale, et c'est ce que visent à la fois les anticorps et de nombreux prototypes de futurs vaccins.
Si ces tests étaient produits en nombre suffisant et massif, accepteriez-vous de vous soumettre tous les jours, tous les jours pour n'importe quoi?
Remarquez: le plan, dit Michael Mina, ne se limiterait pas à atténuer les dégâts de la pandémie. Cela pourrait y mettre fin.
Pour échapper à la pandémie, en pratique, l'objectif est de dépasser la vitesse de l'ennemi. Inonder le monde avec des milliards de tests qui ne sont pas parfaits, mais suffisamment bons (et rapides) pour arrêter Covid-19.
Les tests de ce type présentent bien entendu des inconvénients.
Tester des dizaines de millions de personnes chaque jour serait une intervention biotechnique sans précédent, cela pourrait avoir des effets secondaires imprévisibles et désagréables. Le plan de Mina n'a probablement pas encore pris en compte toutes les conséquences opérationnelles.
En gros, voici à quoi pourrait ressembler mon mai 2021
des vaccins sont distribués. Je ne l'ai pas encore fait, mais il n'y a plus de distanciation sociale. Lorsque ma fille entre dans la classe, elle enlève brièvement son masque et crache dans un sac en plastique; il en va de même pour tous les autres enfants et le professeur. Le sac est ensuite livré à un laboratoire voisin. Quand j'arrive au travail, je crache dans une tasse en plastique, puis je vais prendre un café dans une pièce isolée. Dans 15 minutes, je reçois une notification: dépistage quotidien passé, je peux commencer la journée. Je porte toujours le masque à mon bureau et j'essaie d'éviter les espaces communs, mais les niveaux d'infection sont très faibles. Le samedi soir, la famille et moi allons avec des amis et de la famille dans un restaurant et, avant d'entrer, nous faisons un autre test. Il est désormais normal de voir des contenants de solution saline, des liants pour les tests avec la bande de papier qui change de couleur, à l'entrée de chaque lieu public. Avant de mettre le bébé au lit, un autre message de son école me prévient: personne dans la classe n'a été testé positif ce matin. Demain également, il sera possible d'avoir une leçon en personne.
Il n'y a aucun obstacle technique à ce point de vue. Seul un manque de volonté politique.
Je sais déjà que sur papier, ce scénario de test quotidien de Covid-19 ressemble à un cauchemar, bien que beaucoup moins que le scénario actuel. Mais la route est longue et le virus est peut-être là pour rester.
Il peut y avoir peu d'alternatives à un système actuel. Nous pouvons inutilement et douloureusement perdre du temps à essayer de restaurer un passé qui ne peut tout simplement pas revenir.
Au moins pendant un bon moment.
Gianluca Riccio