Étude des ménages sur le COVID-19, la grippe et le fardeau du VRS, la dynamique de transmission et l'interaction virale en Afrique du Sud (PHIRST-C)

Contexte et justification : Le 31 décembre 2019, l'Organisation mondiale de la santé (OMS) a été alertée d'un groupe de cas de pneumonie d'étiologie inconnue chez des patients de la ville de Wuhan, dans la province chinoise du Hubei, qui, une semaine plus tard, a été attribué à un nouveau coronavirus (coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère : SRAS-CoV-2). Compte tenu de sa propagation rapide dans le monde, l'OMS a déclaré que l'épidémie de SRAS-CoV-2 répondait aux critères de pandémie le 11 mars 2020. À la mi-avril 2020, plus de 2,5 millions de cas et plus de 170 000 décès avaient été confirmés en laboratoire dans 210 pays et territoires.

Le virus de la grippe est responsable d'une morbidité et d'une mortalité élevées dans le monde chaque année. En Afrique du Sud, les épidémies annuelles de grippe saisonnière se produisent pendant les mois d'hiver (mai-octobre, avec un pic de transmission en juin-juillet) et entraînent environ 19 millions d'infections symptomatiques, 128 000 cas graves et 11 000 décès en moyenne chaque année.

Le virus respiratoire syncytial humain (VRS) est la cause la plus fréquente d'infection aiguë des voies respiratoires inférieures chez l'enfant, en particulier chez les nourrissons de moins de 3 mois. En Afrique du Sud, le RSV circule tout au long de l'année avec un pic de transmission se produisant généralement en février-avril. Néanmoins, d'après les données de surveillance virologique systématique, une transmission retardée du VRS devrait se produire en Afrique du Sud en 2020. Cela pourrait entraîner une transmission concomitante du SRAS-CoV-2, de la grippe et du VRS dans le pays.

L'incidence du VIH reste élevée en Afrique du Sud. De même, les taux de tuberculose pulmonaire (PTB), avec des lésions concomitantes des tissus pulmonaires, restent constamment élevés malgré des efforts nationaux concertés. Les infections par le VIH et la TBP ont été associées à un risque accru de maladie grave (c'est-à-dire d'hospitalisation et de décès) à la suite d'une infection par des agents pathogènes respiratoires courants, notamment la grippe et le VRS, même chez les personnes sous traitement antirétroviral.

Comprendre le fardeau communautaire, le potentiel de transmissibilité et les caractéristiques cliniques de la maladie associée à l'infection par le SRAS-CoV-2 est essentiel pour éclairer la conception et la durée des mesures de confinement et d'atténuation, tant au niveau local que mondial. Une estimation précise des facteurs de risque de transmission communautaire, d'acquisition et de durée de l'infectiosité est cruciale pour éclairer les orientations sur les mesures de santé publique visant à limiter la transmission ainsi que les modèles de prévision épidémique pour cette épidémie et les futures épidémies potentielles. De plus, des facteurs spécifiques à l'Afrique australe et subsaharienne (ASS) tels que le VIH, la tuberculose, la forte proportion d'enfants dans la population, la malnutrition et les ressources de santé limitées peuvent avoir un impact à la fois sur la dynamique de transmission, la progression et le pronostic du SRAS. -Maladie CoV-2 ; ainsi que le fardeau sur le système de santé et la société.

Alors que des connaissances ont été acquises sur la transmissibilité et les caractéristiques cliniques du SRAS-CoV-2 depuis son émergence, plusieurs questions clés liées à l'histoire naturelle du virus restent mal résolues, notamment dans le contexte africain. En particulier, le taux d'attaque communautaire par âge, le rôle des enfants dans la transmission communautaire et familiale, la fraction infectée asymptomatique, le rôle des individus asymptomatiques dans la transmission, l'interaction du SRAS-CoV-2 avec d'autres agents pathogènes respiratoires courants tels que la grippe et Le RSV, le risque de réinfection par le SRAS-CoV-2 et la corrélation entre l'infection confirmée par PCR et la réponse sérologique, entre autres, restent mal compris. De manière critique, l'effet de l'infection par le VIH sur la transmission et la gravité de la maladie associée à l'infection par le SRAS-CoV-2 est inconnu. L'Afrique du Sud a une prévalence du VIH d'environ 15 % dans la population générale, ce qui représente plus de 7 millions de personnes dont plus de 5 millions suivent un traitement antirétroviral.

Objectif : Dans les environnements sud-africains urbains et ruraux, l'étude vise à caractériser le fardeau communautaire (y compris les caractéristiques cliniques) et la transmissibilité du SRAS-CoV-2 dans le contexte d'une réponse fonctionnelle des anticorps. De plus, l'effet de l'interaction du SRAS-CoV-2 avec le virus de la grippe et le VRS sur la gravité de la maladie et la dynamique de transmission sera évalué. Cela sera entrepris à un stade précoce tout au long de l'épidémie en Afrique du Sud.

Objectifs principaux:

1. Pour estimer le fardeau communautaire du SRAS-CoV-2, notamment :

   1.1 l'incidence de l'infection par le SRAS-CoV-2 dans la communauté, déterminée par la réaction en chaîne par polymérase (PCR) et les tests sérologiques ; 1.2 la corrélation entre les individus qui se sont séroconvertis pour le SRAS-CoV-2 et ont été testés positifs par PCR ; 1.3 la période d'incubation et la fraction symptomatique associée à l'infection par le SRAS-CoV-2 ; 1.4 le spectre de gravité associé aux infections symptomatiques ; 1.5 la proportion d'individus présentant une infection symptomatique demandant des soins médicaux ; et 1.6 l'effet de l'interaction du SRAS-CoV-2 avec la grippe et le VRS sur la gravité de la maladie.

2. Évaluer la dynamique de transmission des infections par le SRAS-CoV-2 dans la communauté, notamment :

2.1 l'estimation du risque d'infection secondaire (SIR) du SRAS-CoV-2 dans les ménages, du temps de génération et de la durée de l'excrétion ; 2.2 l'estimation de la probabilité de transmission de l'infection par le SRAS-CoV-2 entre les individus (à la fois symptomatiques et asymptomatiques/présymptomatiques) au sein du ménage et potentiellement de la communauté ; 2.3 l'estimation du nombre effectif de reproduction (Rt) du SRAS-CoV-2 et sa variation dans le temps dans la communauté ; et 2.4 l'effet de l'interaction du SRAS-CoV-2 avec la grippe et le VRS sur la dynamique de transmission.

Méthodes : Une étude de cohorte prospective au niveau des ménages sera menée dans une communauté rurale et une communauté urbaine situées respectivement dans la province de Mpumalanga (le site de surveillance démographique d'Agincourt) et la province du Nord-Ouest (Klerksdorp). L'étude sera menée pendant 14 mois de suivi intensif (juillet 2020 à août 2021) avec un suivi post-intensif se poursuivant pendant 16 mois supplémentaires (jusqu'en décembre 2022).

Deux cents ménages ; 100 par site avec un nombre moyen prévu de membres du ménage de 5, soit 1 000 participants à l'étude de tous âges ; seront choisis au hasard parmi une liste de 327 ménages qui ont participé et terminé avec succès une période de suivi de 10 mois dans une étude similaire à celle actuellement proposée, mais axée sur le fardeau communautaire et la dynamique de transmission de la grippe, du virus respiratoire syncytial et d'autres agents pathogènes respiratoires (l'étude PHIRST menée de 2016 à 2018 dans les deux mêmes communautés). Les ménages approchés seront réévalués pour l'éligibilité à l'étude (c'est-à-dire, un minimum de 3 membres du ménage et au moins 80 % des membres du ménage consentant à participer). Les ménages de l'étude PHIRST 2016-2018 ont été identifiés par des coordonnées géographiques choisies au hasard dans les deux communautés. Les caractéristiques de base pour cette cohorte sont déjà disponibles et seront vérifiées à nouveau après obtention du consentement. Les membres consentants du ménage qui sont entrés dans le ménage depuis la fin de l'étude PHIRST 2016-2018 seront également inscrits. Chaque ménage et membre du ménage sera dénombré et le statut d'infection par le VIH et le niveau d'immunosuppression des personnes infectées par le VIH seront évalués (s'ils ne sont pas connus) chez les personnes consentantes.

Chaque membre du ménage sera suivi deux fois par semaine pendant la période de suivi intense (12 mois) de l'étude. Au cours de cette période, des échantillons des voies respiratoires supérieures seront prélevés indépendamment de la présence de symptômes et des données sur les principaux symptômes, la recherche de soins de santé, l'hospitalisation et le décès seront saisies à chaque visite de suivi sur une base de données en temps réel sur tablette REDCap. Les échantillons respiratoires seront testés par réaction en chaîne par polymérase en temps réel avec transcriptase inverse (rRT-PCR) pour le SRAS-CoV-2, la grippe et le VRS, et des échantillons sélectionnés seront cultivés et séquencés. Un questionnaire sur le risque d'infection sera administré à tous les participants à l'étude lors de l'inscription et tous les mois par la suite. Les sérums seront collectés lors de l'inscription et tous les 2 mois pendant la période de suivi intense de 12 mois auprès de tous les participants. De plus, des sérums seront prélevés tous les 2 mois pendant 6 mois supplémentaires après la période de suivi intense de 12 mois auprès des participants à l'étude qui ont été testés positifs pour le SRAS-CoV-2 par rRT-PCR sur des échantillons respiratoires à 14, 16 et 18 mois et de tous les participants à l'étude à 18 mois. Les sérums seront testés pour la présence d'anticorps contre le SRAS-CoV-2, la grippe et le VRS. Des capteurs de proximité portables seront déployés pendant 8 à 12 jours dans chaque foyer au cours de la période de suivi intense de 6 mois.

Impact : Cette étude fournira des informations essentielles sur l'histoire naturelle du virus qui auront un impact sur les décisions concernant les stratégies optimales de confinement et d'atténuation des épidémies actuelles et futures potentielles de SRAS-CoV-2 aux niveaux local, régional et mondial.