Article paru en juillet 2007Epidémies mondiales
l'avion, clé de la propagation
Comment la structure du réseau aérien mondial influe-t-elle sur la propagation d'épidémies planétaires ? Pour le savoir, des spécialistes en physique statistique du CEA et d'autres laboratoires ont modélisé ce réseau et simulé des déclenchements d'épidémie. Leur outil, unique au monde, permet en particulier de comparer l'efficacité de différentes stratégies de lutte.
Pourquoi une pathologie apparue dans une région du monde arrive-t-elle plus vite dans certains pays que d'autres ? Comment se propage-t-elle en quelques semaines aux quatre coins de la planète ? Pour le savoir, cherchez du côté du réseau aérien, le seul à relier tous les pays et à se jouer des océans tout en alimentant des flux importants : un million de voyageurs par an, par exemple, pour la seule liaison Paris - New York.
Les responsables de santé publique le savent : ils multiplient les précautions dans les avions et les aéroports en période d'épidémie. Mais ils ne disposent pas d'outil pour prédire la dynamique de propagation et s'organiser en conséquence : où l'épidémie arrivera-t-elle d'abord ? De combien de temps dispose-t-on pour prendre des mesures ? Lacune que pourrait combler l'outil de modélisation conçu par des chercheurs français (CEA, CNRS, INSERM) et américains (université d'Indiana) en physique statistique et en épidémiologie.
"Grâce aux données de l'IATA*, nous avons décrit l'essentiel du réseau aérien mondial en reprenant les principales lignes qui desservent 3000 aéroports dans 200 pays, avec leur nombre de passagers annuel, explique Marc Barthélémy, responsable de ces travaux pour le CEA. Ainsi, nous pouvons cerner le fonctionnement de ce réseau et surtout ses hétérogénéités : certaines régions sont mieux desservies que d'autres."
L'intégration à ce modèle d'un processus dynamique, la propagation d'une épidémie (avec son temps d'incubation et sa probabilité d'infection de nouveaux sujets), a constitué une seconde étape. Elle a donné naissance à un outil de prévision extraordinaire, validé sur les chiffres de l'épidémie de SRAS. Il indique comment à partir d'un foyer infectieux, l'épidémie se propage dans des délais variés et avec une intensité variable dans les différents pays.
Pour chaque lieu d'origine de l'infection, des canaux préférentiels de propagation dus aux hétérogénéités du réseau aérien sont mis en évidence. Ainsi, en cas de pandémie, Madrid doit craindre en priorité les flux venus de Paris et de Londres. Pour Paris, la source de contamination majeure serait Hong Kong. Aux Etats-Unis (voir cartes ci-contre), où le réseau aérien est très dense, une épidémie venue d'Asie attaquerait d'abord les côtes Est et Ouest avant de gagner tout le pays.
Stratégie "égoïste" contre stratégie coopérative
Les chercheurs se sont également attaché à mesurer l'efficacité de restrictions de voyages sur l'épidémie. Ils en retirent des conclusions du plus haut intérêt : "même en réduisant le trafic aérien de 50 à 60%, ce qui est difficilement viable sur le plan économique, on arriverait à peine à réduire le nombre de cas d'infection, affirme Marc Barthélémy. Il y a trop de trous dans le filet et trop de chemins possibles pour l'épidémie."
Alors, comment agir ? Une stratégie plus coopérative a été testée. Elle consiste à ne pas restreindre le trafic aérien, mais à confier à un pool géré par l'OMS 10 à 20% des antiviraux détenus par les pays les plus riches. L'organisation internationale se charge de les distribuer aux pays les plus atteints et les plus vulnérables (c'est-à-dire les plus démunis), afin de ralentir la propagation pendant la période de mise au point et de production d'un vaccin.
Cette fois, l'épidémie est freinée de manière très significative car elle est attaquée à la source... "L'un des mérites du modèle est d'avoir montré cet aspect : il est plus efficace de combattre les foyers d'infection que de chercher à agir sur la contamination par le trafic aérien, dont la capacité de propagation est trop forte."
Les chercheurs ont publié l'intégralité de leurs travaux, qui sont donc librement accessibles. Les recherches futures concernent la propagation a l'échelle d'une ville et les chercheurs collaborent déjà avec un gestionnaire de transports dans le cas d'une métropole de 12 millions d'habitants. Ils sont prêts à coopérer avec les autorités de santé pour les aider a affiner leurs politiques de prévention.
* International Air Transport Association
