La vaccination contre le COVID-19, espoir ou mirage ?

(Conception artistique : Jean-Dominique Lavoix-Carli
Photo : torstensimon)

Le monde a entamé une course à la vaccination contre la COVID-19. Les vaccins sont désormais perçus comme la panacée universelle, le miracle qui nous sauvera tous de la pandémie. Nous allons enfin pouvoir retrouver notre ancienne vie. Avons-nous raison d'espérer ? Ou allons-nous découvrir que ce n'était qu'un mirage ?

Notre objectif ici est d'estimer approximativement quand, compte tenu des taux de vaccination actuels, les pays les plus avancés en termes de campagnes de vaccination pourraient atteindre l'immunité collective. En d'autres termes, quand nos espoirs deviendront-ils réalité ?

Premièrement, nous soulignons que nos espoirs sont ancrés dans la réalité en raison du succès des campagnes de vaccination passées. Cependant, notre perception du délai nécessaire à la réussite des campagnes de vaccination est probablement faussée. Deuxièmement, nous soulignons six incertitudes majeures auxquelles nous sommes encore confrontés en ce qui concerne la vaccination contre la COVID-19. Nous utilisons ici une approche "red team", c'est-à-dire que nous osons poser toutes les questions, même et surtout si celles-ci sont inconfortables.

Finalement, nous estimons le temps nécessaire, aux taux actuels de vaccination quotidienne, pour que l'immunité collective soit atteinte pour certains pays: États-Unis, Israël, Russie, la Chine, Royaume-Uni, Allemagne, France, etc. Les résultats obtenus sont très contrastés, et pour de nombreux pays, le temps nécessaire pour atteindre l'immunité collective doit être compté en années plutôt qu'en mois.

Cette évaluation nous permet donc de dire si notre espoir est véritablement réaliste ou s'il n'est en fait qu'un mirage. Différentes stratégies et planifications devront être conçues en conséquence.

Un espoir fondé sur la réalité

Les succès de la vaccination

Il est certain que les vaccins conventionnels, ceux auxquels nous sommes habitués et qui sont issus des recherches de Jenner, Pasteur et Koch au cours des XVIIIe et XIXe siècles, ont répondu à nos attentes. Ils ont sauvé l'humanité de certaines maladies mortelles (Agnes Ullmann, "Louis Pasteur“, Encyclopedia Britannica, 15 janvier 2021).

La vaccination a éradiqué la variole (Edward A. Belongia et Allison L Naleway, "Smallpox vaccine: the good, the bad, and the ugly”, Clinical medicine & research vol. 1,2, 2003). La poliomyélite a pratiquement disparu. En 2020, le poliovirus sauvage de type 1 ne touche plus que deux pays, le Pakistan et l'Afghanistan, tandis que les types 2 et 3 sont apparemment éradiqués (OMS/OMS Poliomyélite (polio)).

Notre espoir est fondé sur cette vision des vaccins et des campagnes de vaccination et sur leur réel succès.

Les campagnes d'éradication sont des processus de longue haleine

Notre espoir semble aussi, implicitement, penser que le retour à la normale se fera demain. Au pire, nous pensons que nous reviendrons à notre ancienne vie dans un délai de six mois peut-être.

Pourtant, en ce qui concerne l'éradication des maladies, il a fallu des décennies, et non des mois, pour que les campagnes de vaccination de masse aboutissent.

Le vaccin moderne contre la variole a été mis au point dans les années 50 et le premier effort mondial d'éradication a débuté en 1950. En 1966, la variole restait encore endémique dans 33 pays (DA Henderson, "The eradication of smallpox", Sci Am. 1976 Oct ; 235(4):25-33). L'OMS a lancé un nouvel effort mondial au début des années 1970 (Belongia et Naleway, Ibid.). Le dernier cas de variole s'est produit en 1977 en Somalie (Belongia et Naleway, Ibid.). Il a donc fallu 27 ans pour éradiquer la variole.

Le vaccin contre la polio a été homologué en 1955, après un essai massif aux États-Unis impliquant 1,3 million d'enfants en 1954 (Immunology and Vaccine-Preventable Diseases – Pink Book – Polio - CDC AMÉRICAIN). Aux États-Unis, l'immunisation a commencé en 1955 (Ibid.). La dernière épidémie en Amérique a eu lieu en 1979 (Ibid.). En 1994, la polio a été éliminée des pays occidentaux (Ibid.). Ainsi, dans ce cas, et uniquement pour les pays occidentaux, il a fallu 40 ans pour éliminer la polio.

Les campagnes d'immunisation et d'éradication de masse ne sont pas des questions mineures mais, au contraire, des entreprises complexes (voir, par exemple, l'"Aide mémoire" de l'OMS - Assurer l'efficacité et la sécurité des campagnes de vaccination de masse avec des vaccins injectables“).

En outre, jusqu'à la pandémie de COVID-19, la mise au point d'un nouveau vaccin sûr - c'est-à-dire tenant également compte, autant que possible, des effets à long terme - exigeait entre 10 et 15 ans (L'histoire des vaccins par Le Collège des médecins de Philadelphie: “Développement, essais et réglementation des vaccins“, Janvier 2018).

Aujourd'hui, confrontés à la pandémie de COVID-19, et bien que ce soit une menace aux caractéristiques totalement nouvelles, nous voulons que la maladie disparaisse très rapidement. Nous voulons revenir à la normale. Donc, nous nous précipitons et nous espérons, faisant parfois fi de la réalité. Nous nous précipitons tellement que nous courons le risque d'atteindre un mirage plutôt que le salut.

Certitudes et incertitudes

Nous examinerons ici les différentes certitudes et incertitudes majeures auxquelles nous sommes confrontés en ce qui concerne le vaccin contre la COVID-19. Elles constituent notre cadre de référence.

Nous avons laissé de côté la question critique concernant la sécurité des vaccins à moyen et long terme. Il n'est, en effet, pas possible de répondre à cette question avec certitude. Compte-tenu de la nouveauté de la maladie, l'humanité ne dispose pas de la profondeur temporelle nécessaire pour avoir une telle réponse. Le principe de précaution aurait certainement dû exiger que l'on s'accorde du temps pour examiner la sûreté des vaccins. Mais les sociétés de consommation mondialisées, financiarisées et libertaires du début du XXIe siècle en ont décidé autrement.

Certitude : Nombre d'injections nécessaires

Les vaccins approuvés protègent avec une efficacité variable contre les formes graves de COVID-19, si la posologie testée est respectée (nombre de doses et temps entre deux injections). Les détails sur les différents vaccins utilisés au début de 2021 peuvent être trouvés sur différents sites officiels, tels que l' OMS, l' Agence européenne des médicaments (EMA).

Dans l'estimation ci-dessous, nous ne différencierons pas les vaccins en fonction de leur efficacité. Nous considérerons les deux doses requises dans la posologie initiale. En effet, tous les vaccins contre la COVID-19 utilisés au début de 2021 nécessitent deux injections : Pfizer et BioNTech, Moderna, AstraZeneca, le Spoutnik V russe, le CoronaVac chinois (notez que ce dernier montre des résultats mitigés, notamment une faible efficacité de 50,4%, Smriti Mallapaty, "China COVID vaccine reports mixed results — what does that mean for the pandemic?“, Nature,, 15 janvier 2021). Des études ultérieures devraient certainement inclure des variations en termes d'efficacité, selon les types de vaccins administrés.

Incertitudes

1/ Délai entre les injections requises

Si le délai entre les deux injections requises est augmenté, nous ne savons pas ce qui peut se passer. Nous ne pouvons que faire des hypothèses et des scénarios, chacun avec des probabilités différentes. Le délai peut ne pas avoir d'effet sur l'efficacité, mais cette dernière peut également être réduite. On peut imaginer d'autres scénarios moins agréables, selon lesquels les personnes vaccinées avec une seule dose, ou avec un délai entre les deux doses trop long, pourraient devenir plus sensibles à d'autres variants. Egalement, le délai entre les doses pourrait favoriser l'apparition de nouveaux variants.

Ici, nous considérerons que le temps nécessaire entre deux injections, tel que prévu par le laboratoire, n'est pas allongé mais respecté.

2/ Il est probable que les vaccins n'arrêtent pas la contamination.

Nous ne savons pas avec certitude si les vaccins arrêtent la contagion. Toutefois, comme il ne semble pas que la plupart des vaccins empêchent les types asymptomatiques de COVID-19, il est probable que la contamination continuera, même après la vaccination (voir, par exemple, EMA, "COVID-19 : Le vaccin rend asymptomatique mais rend-il moins infectieux ?” Santélog, 4 janvier 2021).

Une étude menée en Israël, qui vaccine massivement sa population, nous donne de nouvelles indications, pour le vaccin Pfizer-BioNTech (Clalit study: decreased infection in the corona due to the vaccine. 13 janvier 2021 ; Elisabeth Mahase, "Covid-19: Reports from Israel suggest one dose of Pfizer vaccine could be less effective than expected“, BMJ 2021;372:n217). Les personnes de plus de 60 ans ayant reçu une dose sont restées aussi sensibles aux infections pendant 13 jours que sans vaccination. Ensuite, la probabilité d'être infecté a diminué de 33% entre le 14e et le 17e jour. En d'autres termes, après une injection de vaccin et après 13 jours, la probabilité de devenir positif au COVID-19 est de 67% de ce qu'elle était sans vaccination. Ainsi, après une dose, le potentiel de contagion reste inchangé pendant près de deux semaines, puis reste très élevé par rapport à l'absence de vaccination.

Nous n'avons pas d'autres indications sur ce qui se passe après la deuxième dose.

Les vaccins peuvent alors réduire l'infection mais, fondamentalement, nous ne le savons pas encore.

Donc, pour l'instant, les personnes qui auront été vaccinées devront continuer à porter des masques et à utiliser une distanciation sociale protectrice, au moins jusqu'à ce que la fameuse immunité collective soit atteinte.

Par conséquent, si votre principal intérêt est de revenir au monde global que nous connaissions avant la pandémie de COVID-19, vous devez vous demander quand tous les pays du monde atteindront l'immunité collective grâce aux vaccins développés. En effet, pour l'instant et compte tenu des vaccins actuels, il n'y aura pas de retour à la "normale" avant cette date.

Si vos objectifs sont plus modestes - ou plus cyniques - vous espérez peut-être seulement voir certains pays, le vôtre et ceux de vos principaux partenaires, atteindre l'immunité collective. Vous commencez alors à créer ce monde international pandémique avec ses bulles de sécurité COVID-19 que nous voyons émerger (Hélène Lavoix, "L'émergence d'un ordre international bouleversé par le COVID-19", 15 juin 2021). Vous pouvez même changer de partenaires en fonction de leur situation sanitaire, bien sûr jusqu'à un certain point, celui où vous avez besoin de pays spécifiques pour diverses raisons.

3/ Immunité

Nous en savons plus sur l'immunité maintenant, comparé à ce que nous savions au début de la pandémie en janvier 2020. Selon une vaste étude réalisée par le NHS britannique, les personnes qui ont eu le COVID-19 ont un risque d'infection moindre de 83% pendant au moins 5 mois et un risque d'infection symptomatique moindre de 94% (Public Health England, Press release, "Past COVID-19 infection provides some immunity but people may still carry and transmit virus", 14 janvier 2021 ; V Hall, et al., "… Large multi-centre prospective cohort study (the SIREN study), England: June to November 2020“, medRxiv 2021.01.13 ; Heidi Ledford, "COVID reinfections are unusual — but could still help the virus to spread“, Nature,14 janvier 2021).

Toutefois, l'étape suivante de l'étude montre également qu'il est probable que les personnes réinfectées puissent continuer à infecter d'autres personnes.

Malheureusement, nous ne savons pas si l'immunité obtenue avec un variant du virus protège contre un autre variant, et si cela varie selon les variants.

On peut espérer que l'immunité induite par les vaccins soit meilleure que l'immunité naturelle, mais là encore, c'est une inconnue.

Ainsi, compte tenu de cette connaissance encore imparfaite, si nous voulons arrêter ou, plus humblement, contrôler la pandémie avec certitude, il nous faudrait obtenir une immunité collective en 5 mois. Si une immunité plus durable peut être obtenue, alors le délai pour atteindre l'immunité collective peut être allongé.

4/ L'immunité collective et le SRAS-CoV-2

Si nous utilisons la définition de l'OMS,

L'immunité de groupe, également appelée "immunité collective", est la protection indirecte contre une maladie infectieuse qui se produit lorsqu'une population est immunisée soit par la vaccination, soit par une immunité développée par une infection antérieure.

...Les vaccins entraînent notre système immunitaire à créer des protéines qui combattent la maladie, appelées "anticorps", comme cela se produit lorsque nous sommes exposés à une maladie, mais - ce qui est crucial - les vaccins fonctionnent sans nous rendre malades. Les personnes vaccinées sont protégées contre la maladie en question et contre la transmission de l'agent pathogène, ce qui brise toute chaîne de transmission".

OMS, "Coronavirus disease (COVID-19): Herd immunity, lockdowns and COVID-19", 31 décembre 2021

Ainsi, ici, une inconnue critique apparaît compte tenu de ce que nous avons vu sur l'immunité et la contamination après la vaccination. Il semblerait en effet que, pour la COVID-19, ni l'immunité naturelle ni les vaccins ne rompent complètement la chaîne de transmission. L'efficacité de la façon dont la chaîne de transmission est arrêtée semble être variable et complexe.

En d'autres termes, étant donné que la contamination n'est pas arrêtée ou est imparfaitement arrêtée par le vaccin, devons-nous reformuler l'affirmation de l'OMS concernant l'immunité collective selon laquelle "Nous pensons qu'il faut au moins 60 à 70% de la population pour avoir une immunité permettant de briser réellement la chaîne de transmission" ? En effet, dans le cas du SRAS-CoV-2, la chaîne de transmission n'est pas rompue ou est imparfaitement rompue par les vaccins.

Si l'on compare, par exemple, avec le vaccin contre la polio, voici ce que l'on peut lire sur le site de l'OMS, en distinguant deux types de vaccins, le VPI et le VPO :

"Le vaccin inactivé contre la polio (VPI) ... prévient l'infection, mais n'arrête pas la transmission du virus....Le vaccin oral contre la polio (VPO) ... Après trois doses de VPO, une personne devient immunisée à vie et ne peut plus transmettre le virus à d'autres personnes si elle est à nouveau exposée. Grâce à cette "immunité intestinale", le VPO est la seule arme efficace pour arrêter la transmission du poliovirus lorsqu'une épidémie est détectée. “

OMS Europe, "Poliomyélite (polio) et les vaccins utilisés pour l'éradiquer - questions et réponses", 8 avril 2016

Le VPI n'est de plus en plus utilisé que dans les pays où la polio a été éradiquée (Ibid.).

Pour en revenir à la COVID-19, les vaccins que nous développons sont similaires, toute chose égale par ailleurs, au VPI. Et donc pas si adaptés que nous aurions pu l'imaginer pour les épidémies...

Par conséquent, la manière dont il est prévu d'appliquer l'idée d'immunité collective est-elle toujours valable ? Pouvons-nous appliquer les mêmes objectifs que ceux auxquels nous pensions ?

Nous continuerons à utiliser l'approche actuelle de l'immunité collective dans notre évaluation ci-dessous, mais il est essentiel de penser qu'une approche différente pourrait être souhaitable.

5/ Fabrication et livraison

Les problèmes de fabrication et de livraison, ainsi que les difficultés logistiques, constituent une incertitude majeure. D'autant plus que des intérêts concurrents existent. Par exemple, on peut se demander si la politique américaine promue par le nouveau président Biden, avec d'abord sa promesse d'administrer 100 millions de vaccins dans ses 100 premiers jours puis sa volonté de renforcer la vaccination aux États-Unis, n'a pas eu et n'aura pas de conséquences directes sur les problèmes de livraison en Europe (par exemple Josh Wingrove et Mario Parker, "Biden Team to Buy 200 Million More Doses, Speed Up Vaccinations“, Bloomberg,26 janvier 2021 ; Raf Casert, "EU demands that vaccine makers honor their commitments“, AP,, 25 janvier 2021).

Les difficultés de fabrication et de livraison sont en partie incluses dans les taux quotidiens de vaccination que nous utilisons ci-dessous. Des recherches plus approfondies seraient bien sûr nécessaires pour améliorer les estimations, identifier avec précision les points d'étranglement spécifiques et ainsi concevoir des stratégies et des campagnes de vaccination efficaces.

6/ Vaccins et variants du SRAS-CoV-2

Variants et efficacité des vaccins

Certains des vaccins actuellement injectés peuvent ne pas être efficaces ou aussi efficaces que prévu contre certains variants.

Il semblerait que le variant britannique - connu sous le nom de 20B/501Y.V1, VOC 202012/01, ou lignée B.1.1.7 (CDC) ne remette pas en cause les vaccins actuels, à tout le moins ceux de Pfizer et BioNTech, Moderna et AstraZeneca. Toutefois, les tests ont été effectués principalement in vitro.

Les perspectives semblent moins bonnes pour le variant sud-africain - 20C/501Y.V2 ou lignée B.1.351 (CDC). Par exemple, Moderna, après test in vitro a trouvé que "les anticorps neutralisants des échantillons n'étaient ... qu'environ un cinquième à un dixième aussi efficaces pour neutraliser le 501YV.2" (Nature News, “COVID research updates: Le vaccin Moderna vainc les variantes virales", mise à jour du 26 janvier 2021).

Nous ne savons pas si les vaccins sont efficaces pour les variants brésiliens - l'un est connu sous le nom de P.1 (CDC), mais un autre variant brésilien pourrait également exister.

Une autre étude, menée par l'université Rockefeller et non par les fabricants de vaccins, qui a examiné les principaux vaccins et les diverses mutations possibles, a révélé que "certains de ces anticorps neutralisants [produits après injection] ... n'étaient efficaces qu'à hauteur d'un tiers pour bloquer les variants mutés" (Nature, Ibid., mise à jour du 21 janvier 2021).

Au milieu de ces incertitudes, ce que nous savons, c'est que si trois variants identifiés et présentant des défis ont pu émerger, alors d'autres apparaitront également. Nous devons donc inclure la possibilité de l'émergence de nouveaux variants dans notre planification pour le futur. Par exemple, la rapidité avec laquelle les variants apparaissent et deviennent prévalents serait une donnée clé à obtenir pour les campagnes de vaccination. Selon l'ECDC, les variants britanniques et sud-africains ont eu besoin de 1 à 4 mois pour se propager et devenir prévalents (Risk related to the spread of new SARS-CoV-2 variants of concern in the EU/EEA – first update21 janvier 2021). Mais combien de variants apparaîtront chaque année et où se feront-ils jour ?

En outre, on peut se demander si la façon et la rapidité avec lesquelles les vaccins actuels seront injectés dans la population peuvent éventuellement favoriser de nouveaux variants du SRAS-CoV2. Nous sommes ici dans la dynamique classique action-réaction.

Des injections de vaccins multiples ?

Si de nouvelles versions des vaccins sont nécessaires contre de nouveaux variants, nous ne savons pas ce qui pourrait arriver au système immunitaire des personnes ayant reçu les "anciens" vaccins. Ces personnes peuvent-elles recevoir le nouveau vaccin ? Serait-ce dangereux ? Le nouveau vaccin sera-t-il efficace ? Quel pourraient être les effets secondaires à long terme ? Combien d'injections différentes et à quelle fréquence les systèmes des personnes peuvent-ils supporter en toute sécurité ?

Des défis de production accrus

Les entreprises qui développent des vaccins messagers ARN peuvent affirmer qu'elles sont capables de changer rapidement leur formule pour s'adapter aux nouveaux variants si nécessaire. Néanmoins, cela signifie qu'il faut jeter les doses déjà produites et recommencer à tout fabriquer. Les défis de fabrication sont donc accrus.

Produire plutôt des "boosters", comme l'a suggéré Moderna, peut être une voie à suivre, mais seulement si cette approche est suffisamment efficace (Nature,26 janvier, Ibid).

Combien de temps faut-il pour obtenir l'immunité collective ?

Maintenant que nous avons toutes ces incertitudes à l'esprit, quel est le temps nécessaire de base pour vacciner la population de différents pays afin d'obtenir une immunité collective.

En utilisant les données procurées par "Notre monde en données : Vaccinations contre les coronavirus (COVID-19)", nous avons obtenu le nombre de mois nécessaires pour atteindre l'immunité collective, compte tenu des vaccinations cumulées et des taux quotidiens actuels de vaccination. Nous avons examiné trois hypothèses pour l'immunité collective : 70%, 75% et 80%, afin de prendre en compte les changements potentiels découlant des variants.

Comme le montre le tableau ci-dessus, la taille de la population est un facteur important. Les pays qui réussissent le mieux sont aussi ceux qui ont une population moindre, à l'exception du Royaume-Uni et des États-Unis. Il faut cependant réfléchir au prix que le monde devra éventuellement payer pour que les États-Unis puissent vacciner leur population relativement rapidement.

Au rythme actuel, c'est-à-dire en supposant qu'il n'y ait pas de problèmes supplémentaires d'approvisionnement, et compte tenu de toutes les incertitudes ci-dessus, seuls Israël et les E.A.U. peuvent obtenir une immunité collective dans un délai de 6 mois. Le Royaume-Uni devra attendre entre 8 et 10 mois, tandis que les États-Unis auront besoin de 13 à 16 mois pour obtenir l'immunité collective. Cela est plus facile à voir sur la figure suivante élargie pour se concentrer sur 24 mois seulement.

Si jamais l'immunité devait tomber après 6 mois, ou si un nouveau variant non-neutralisé par les vaccins actuels devait apparaître dans les 6 mois suivant le début de la campagne de vaccination, alors, aux taux de vaccination actuels, tous les pays, à l'exception d'Israël et des E.A.U., verraient leurs efforts réduits à néant. Ils devraient très probablement tout recommencer sans avoir le temps de récupérer. Les pays ayant atteint l'immunité auraient quelques mois pour mener une vie normale, jusqu'à ce qu'ils doivent, eux aussi, recommencer à vacciner tout le monde.

En outre, il est probable que pour voir les variants cesser d'apparaître, il faille arrêter la contagion au niveau mondial et développer une immunité collective au niveau du monde entier. Nous sommes évidemment encore plus éloignés de cet objectif. Ainsi, il est très probable que de nouveaux variants continueront à apparaître. Nous sommes donc dans un cercle vicieux où l'incapacité à arrêter la contagion augmente la probabilité de voir apparaître des variants, ce qui, à son tour, diminue notre capacité à arrêter la contagion.

Si des variants perturbateurs devaient apparaître tous les six mois, il faudrait alors augmenter considérablement les taux de vaccination quotidiens pour atteindre l'immunité collective pour un variant.

Si nous ne trouvons pas de vaccins qui arrêtent la contagion, et si de nouveaux variants apparaissent tous les six mois, alors nous pourrions nous retrouver dans le cas illustré dans la figure ci-dessous. Nous pourrions avoir à vacciner quotidiennement et pour toujours un nombre stupéfiant de personnes. Et ceci pourrait durer jusqu'à ce qu'une meilleure solution soit trouvée.

Le coût pour les sociétés, rien qu'en termes de vaccins, serait considérable. La logistique et l'organisation nécessaires pourraient également entraîner de profonds changements.

Il semblerait donc qu'avec l'approche actuelle, compte tenu des variants du SRAS-CoV2, des spécificités des vaccins disponibles et de toutes les incertitudes connues, nous ne soyons pas près de retrouver notre ancienne vie.

Si nous ne voulons pas que nos espoirs se dissolvent dans un mirage, nous devons continuer à innover stratégiquement et compléter la vaccination par d'autres mesures, en attendant de découvrir des vaccins meilleurs et plus efficaces.

Référence détaillée supplémentaire

V Hall, S Foulkes, A Charlett, A Atti, EJM Monk, R Simmons, E Wellington, MJ Cole, A Saei, B Oguti, K Munro, S Wallace, PD Kirwan, M Shrotri, A Vusirikala, S Rokadiya, M Kall, M Zambon, M Ramsay, T Brooks, SIREN Study Group, CS Brown, MA Chand, S Hopkins".Les travailleurs de la santé positifs aux anticorps ont-ils un taux d'infection par le CoV-2 du SRAS inférieur à celui des travailleurs de la santé négatifs aux anticorps ? Grande étude de cohorte prospective multicentrique (l'étude SIREN), Angleterre : juin à novembre 2020“, medRxiv 2021.01.13.21249642; doi: https://doi.org/10.1101/2021.01.13.21249642

Image en vedette : Design de Jean-Dominique Lavoix-Carli - Photo de torstensimon, Pixabay - Domaine public.