COVID-19 - Ce que nous savons jusqu'à présent sur l'immunité collective Introduction - Public Health Ontario

SYNOPSIS
Le 15 janvier 2021

COVID-19 – Ce que nous savons jusqu’à présent
sur… l’immunité collective

Introduction
SPO surveille, examine et évalue activement les renseignements pertinents concernant le SRAS-CoV-2 et
la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19). La série de documents « Ce que nous savons jusqu’à présent
sur… » offre un aperçu des données probantes relatives à divers aspects ou enjeux émergents liés à la
COVID-19.

L’élaboration de ces documents se fonde sur une recherche systématique dans les rapports scientifiques
publiés et non publiés (p. ex. ProMED, CIDRAP, Johns Hopkins Situation Reports et COVID-19 Real Time
Learning Network). Les résultats pertinents sont examinés et les données sont extraites aux fins de
synthèse. Tous les documents de la série sont examinés par des experts en la matière de SPO avant leur
affichage.

Le 7 janvier 2020, les Services de bibliothèque de SPO ont mené des recherches systématiques dans
MEDLINE et Embase afin de recenser les données probantes sur ce sujet. Les concepts recherchés
comprenaient « l’immunité collective » et « COVID-19 ». Nous sommes conscients qu’il peut y avoir des
informations supplémentaires qui n’ont pas été saisies dans le présent document. Les résultats
pertinents sont examinés et les données sont extraites aux fins de la synthèse.

L’épidémie de COVID-19 évolue et les données probantes scientifiques s’accumulent rapidement.
L’information contenue dans ces documents est à jour à la date de leur affichage.

Principales conclusions
  L’immunité collective désigne une situation dans laquelle une proportion importante de la
 population est immunisée contre une infection, ce qui laisse peu de personnes susceptibles
 d’être infectées et de transmettre l’infection. L’immunité collective peut être obtenue par la
 vaccination ou l’infection.
  Le seuil d’immunité collective est atteint lorsque l’immunité est suffisante au sein de la
 population, de sorte que chaque personne qui acquiert l’infection la transmet à moins d’une
 personne en moyenne (c’est-à-dire que le taux de reproduction de base (R0) est inférieur à 1).
  La proportion de la population devant être vaccinée pour éviter la transmission continue d’un
 virus varie selon le seuil d’immunité collective et l’efficacité du vaccin.
  L’estimation du seuil d’immunité collective pour la COVID-19, et par extension de la proportion
 de la population qui doit être vaccinée pour atteindre ce seuil, est imprécise compte tenu de la

COVID-19 – Ce que nous savons jusqu’à présent sur… l’immunité collective 1

nature dynamique de la transmission du virus, de la présence d’une immunité à la suite de
 l’infection, des variations relatives à l’application et au respect des mesures de santé publique,
 et des incertitudes quant à l’efficacité du vaccin et à la durée de l’immunité.
  Compte tenu de ces incertitudes, en se fondant sur une fourchette plausible d’estimations
 du R0 au Canada, de 56 % à 89 % de la population de l’Ontario devra être vaccinée contre
 la COVID-19 pour atteindre l’immunité collective.

L’immunité collective et la COVID-19
Qu’est-ce que l’immunité collective?
« L’immunité collective », appelée aussi immunité de la population ou immunité de groupe, désigne une
situation dans lequelle une proportion importante de la population est immunisée contre une infection
(soit par vaccination ou par infection naturelle), ce qui laisse peu de personnes susceptibles d’être
infectées et de transmettre l’infection.1-3 L’immunité collective obtenue par vaccination brise les chaînes
de transmission et sauve des vies en protégeant directement les personnes vaccinées et indirectement
celles qui présentent une contre-indication au vaccin (p. ex. les personnes qui ont déjà eu une réaction
anaphylactique après la vaccination), les personnes qui ne sont pas admissibles à la vaccination (p. ex.
les nourrissons et les enfants trop jeunes pour être vaccinés) et celles qui peuvent présenter une
réponse immunitaire altérée malgré la vaccination (p. ex. les personnes âgées ou dont le système
immunitaire est affaibli).1,4 L’éradication mondiale de la variole, l’élimination de la rougeole et de la
rubéole dans les Amériques et les progrès majeurs vers l’élimination mondiale de la polio sont quelques
exemples des effets de l’immunité collective induite par la vaccination.5,6

Comment le seuil d’immunité collective est-il calculé?
Le seuil d’immunité collective est atteint lorsqu’il existe une immunité suffisante au sein de la
population pour que chaque personne qui acquiert l’infection la transmette à moins d’une personne en
moyenne.6 Le fait de dépasser ce seuil entraîne une diminution de l’incidence de cette infection.5

Le seuil d’immunité collective dépend en grande partie de la transmissibilité de l’organisme infectieux.5
L’immunité collective (HI) est calculée comme suit :5
 1
 HI = (1 - )
 R0

Par ailleurs, le seuil de vaccination (Vc) nécessaire pour atteindre l’immunité collective est le suivant et
comprend une mesure de l’efficacité du vaccin :5
 1
 Vc = (1 - )/E
 R0

 Vc = le seuil de vaccination critique, qui représente la proportion de la population qui doit être
 vaccinée pour atteindre le seuil d’immunité collective.

 R0 = le taux de transmission de base, qui représente le taux de transmissions ou de cas
 secondaires qui sont générés par une personne infectieuse typique lorsque le reste de la
 population est sensible à l’infection. L’indice R peut évoluer dans le temps (Rt) en raison de

COVID-19 – Ce que nous savons jusqu’à présent sur… l’immunité collective 2

l’immunité liée à l’infection au sein de la population et des mesures de santé publique mises en
 œuvre.

 E = l’efficacité du vaccin contre la transmission.

La formule permettant de calculer le seuil d’immunité collective repose sur les hypothèses décrites
ci-dessous.

  L’infection se transmet de personne à personne sans réservoir animal.7
  Il existe une homogénéité dans la transmission et la sensibilité à l’infection au sein de la
 population.8
  L’immunité collective est influencée par la répartition de l’immunité au sein de la
 population. Si les groupes à risque élevé de transmission d’une infection atteignent un taux
 élevé d’immunité grâce à la vaccination, l’immunité collective peut être atteinte malgré un
 taux de couverture vaccinale plus faible pour les groupes qui n’ont pas de comportements
 à risque élevé. Toutefois, cela peut entraîner la formation de groupes de personnes non
 vaccinées qui restent exposées au risque d’éclosions.5
  La vaccination empêche la transmission en plus de protéger contre l’infection.5
  L’immunité collective dépend de la nature de l’immunité induite par le vaccin, y compris le
 degré auquel la vaccination empêche la transmission5 et la durée de cette protection.5,6
  La vaccination protège tout le monde dans la même mesure.5
  La vaccination est administrée uniformément dans toute la population.5
  La vaccination est efficace contre les variants qui résultent des mutations au fil du temps.7
  Les membres d’une population interagissent de manière aléatoire.5
  Le taux de reproduction de l’infection reste stable.7
  Le seuil d’immunité collective ne dépend pas de la source de l’immunité, qu’elle soit due
 à l’infection ou à la vaccination.

Dans le contexte de la COVID-19, plusieurs des hypothèses ci-dessus sont imparfaites. Par exemple :
  l’efficacité des vaccins contre la COVID-19 à prévenir les infections asymptomatiques reste
 inconnue à ce jour;
  l’efficacité des vaccins contre la COVID-19 peut varier en fonction du vaccin utilisé et de la
 population vaccinée;
  en raison du nombre limité de doses, le déploiement de la campagne de vaccination cible
 d’abord les populations les plus à risque;
  la transmission tend à se produire au sein de groupes ayant des liens étroits plutôt que de
 manière aléatoire dans l’ensemble de la population;9
  le taux de reproduction peut varier en raison de changements liés aux mesures de santé publique
 non pharmacologiques, comme la recherche des contacts, la quarantaine, l’isolement, la
 distanciation physique, le port du masque dans les lieux publics et les restrictions relatives aux
 rassemblements et aux déplacements. Par conséquent, le calcul du seuil d’immunité collective
 peut être imprécis et ne fournir qu’une cible approximative pour les programmes de vaccination
 à la lumière des informations disponibles;
  comme la vaccination est entreprise environ un an après l’introduction de la COVID-19, une
 partie de la population peut avoir développé une certaine protection en raison de l’infection.

COVID-19 – Ce que nous savons jusqu’à présent sur… l’immunité collective 3

Quel est le taux de transmissibilité du SRAS-CoV-2 en l’absence d’un
vaccin?
Le taux de transmissibilité des infections est souvent mesuré par le taux de reproduction de base (R0).
Le taux de reproduction au fil du temps (Rt) indique le nombre de cas secondaires générés par une
personne infectieuse typique à un moment donné, lorsque le reste de la population est sensible à
l’infection.10,11

 R = (1 − )(1 − )R0

 it représente l’immunité de la population à un moment donné (t).
 pt représente la diminution relative de la transmission en raison des autres mesures de santé
publique prises à un moment donné (t).

Lorsque le R0 est inférieur à 1, chaque personne infectée infecte en moyenne moins d’une personne
supplémentaire et l’incidence de l’infection diminue. Le R0 estimé pour la COVID-19 au Canada se situe
entre 2 et 3,12,13 mais il varie dans le temps (Rt) en fonction de la proportion de la population ayant une
immunité et une protection liée à l’utilisation des diverses mesures de santé publique. La
transmissibilité varie également en fonction du variant du SRAS-CoV-2 qui prédomine localement.
Par exemple, la récente lignée B.1.1.7 du variant préoccupant (VOC) identifiée pour la première fois au
Royaume-Uni peut augmenter le R0 de 0,4 à 0,7, c’est-à-dire multiplier le R0 par 1,4 à 1,8,14 ce qui porte
le R0 canadien estimé entre 2,8 et 5,4.

Quelle est l’estimation de l’efficacité des vaccins contre la COVID-19
actuellement disponibles et de la durée de protection qu’ils offrent?
En date du 23 décembre 2020, Santé Canada a autorisé l’utilisation de deux vaccins contre la COVID-19
au Canada : le vaccin contre la COVID-19 de Pfizer-BioNTech et le vaccin contre la COVID-19 de Moderna.
De plus, le gouvernement canadien a conclu des ententes d’achat anticipé pour cinq autres vaccins, soit
ceux d’AstraZeneca, Johnson & Johnson, Medicago, Novavax, ainsi que pour le développement de vaccins
combinés par Sanofi et GlaxoSmithKline16 pour lesquels les données d’efficacité de la phase 3 sont à
venir.

Les vaccins de Pfizer et de Moderna sont des vaccins à base d’ARNm et tous les deux se sont avérés très
efficaces à court terme contre l’infection symptomatique confirmée à la COVID-19, une à deux semaines
après avoir reçu les deux doses.17

Parmi les participants aux essais cliniques des vaccins qui étaient âgés de 16 ans ou plus qui ne
présentaient pas de signes d’une infection antérieure à la COVID-19, le vaccin contre la COVID-19 de
Pfizer-BioNTech était efficace à 95 % (intervalle de confiance [IC] de 95 % : de 90,3 % à 97,6 %) après deux
doses à 21 jours d’intervalle afin de prévenir une infection symptomatique à la COVID-19. L’efficacité a
atteint 94,7 % (IC de 95 % : de 66,7 % à 99,9 %) chez les personnes âgées de 65 ans ou plus.18,19

Parmi les participants aux essais cliniques des vaccins qui étaient âgés de 18 ans ou plus qui ne
présentaient pas de signes d’une infection antérieure à la COVID-19, le vaccin contre la COVID-19 de
Moderna était efficace à 94,1 % (IC de 95 % : de 89,3 % à 96,8 %) après deux doses à 28 jours d’intervalle
afin de prévenir une infection symptomatique à la COVID-19. L’efficacité a atteint 86,4 % (IC de 95 % :
de 61,4 % à 95,2 %) chez les personnes âgées de 65 ans ou plus.20,21

COVID-19 – Ce que nous savons jusqu’à présent sur… l’immunité collective 4

Les données probantes disponibles à l’heure actuelle sont insuffisantes afin de déterminer la durée de la
protection offerte par ces vaccins, car la durée médiane du suivi de l’analyse de l’efficacité primaire des
deux vaccins n’était que de deux mois environ.18,20 Les données disponibles sont également limitées afin
de savoir si la vaccination réduit le risque d’infection asymptomatique à la COVID-19 et de transmission
ultérieure du virus, car l’indicateur d’efficacité primaire était la confirmation d’une infection
symptomatique à la COVID-19.17 Compte tenu de la nature émergente de l’infection par le SRAS-CoV-2,
des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer l’efficacité du vaccin lorsque la
réponse immunitaire peut être amoindrie (p. ex. chez les résidents des foyers de soins de longue durée
ou les personnes immunodéprimées).17

Quelle est la proportion estimée de la population ontarienne
immunisée contre la COVID-19 en raison d’une infection?
En date du 7 janvier 2021, un total de 208 394 cas avaient été signalés aux bureaux de santé publique,
ce qui se traduit par un taux d’infection cumulatif à la COVID-19 de 1 412 pour 100 000 personnes (soit
1,41 %).22 Il s’agit sans doute d’une sous-estimation de la proportion réelle de la population ontarienne
infectée à la COVID-19 en raison de divers facteurs, notamment la sensibilisation à la maladie, la volonté
de solliciter des soins médicaux, la pratique clinique et les changements dans les méthodes d’analyse de
laboratoire.23 Les estimations faites au début de la pandémie indiquent que seulement 25,5 % des
infections à la COVID-19 en Ontario avaient été détectées.24

L’analyse sérologique est une autre façon d’estimer la proportion de la population ontarienne infectée
par le SRAS-CoV-2. En utilisant des échantillons de sang soumis au laboratoire de SPO à des fins autres
que le dépistage de la COVID-19, SPO a estimé qu’en octobre 2020, 1,2 % de la population de l’Ontario
était séropositive (c’est-à-dire qui avait des anticorps contre le SRAS-CoV-2).25 Cette estimation était
plus faible que ce qui avait été prévu à la lumière de l’augmentation de l’incidence de la COVID-19 en
Ontario durant cette période. Bien que la baisse des taux d’anticorps dans les échantillons provenant de
personnes infectées plus tôt dans la pandémie puisse être liée à l’estimation plus faible que prévu,
d’autres facteurs liés à la sensibilité du test de dépistage et à l’algorithme des tests de laboratoire font
présentement l’objet d’études.25

La proportion réelle de la population infectée par le SRAS-CoV-2 pourrait également être supérieure
à l’estimation de 1,2 % car il faut environ deux semaines après l’infection pour produire une réponse
immunitaire permettant de mesurer les anticorps26,27 et le degré auquel la production d’anticorps se
traduit par une protection immunologique est méconnu.28 De plus, les personnes qui sont
immunodéprimées, très jeuves ou très âgées peuvent produire une réponse immunitaire moindre à la
suite d’une infection. En outre, les enquêtes de séroprévalence ne détectent pas l’immunité cellulaire
(p. ex. les lymphocytes T), ce qui a été documenté chez les contacts des cas de COVID-19 qui n’avaient
pas d’anticorps détectables contre le SRAS-CoV-2.11 Inversement, cette proportion de 1,2 % pourrait
être une surestimation en raison d’une réaction croisée du test avec des anticorps préexistants contre
d’autres souches de coronavirus humain.25

Même si la plupart des personnes développent une réponse immunitaire dans les quelques semaines
qui suivent l’infection par le SRAS-CoV-2, on ne sait pas encore exactement dans quelle mesure et
pendant combien de temps cette réponse protège contre une réinfection.2,11 Ainsi, d’autres recherches
sont nécessaires afin de mieux comprendre de quelle façon le système immunitaire réagit d’une
personne à une autre (p. ex. après une infection asymptomatique ou symptomatique.2,17

COVID-19 – Ce que nous savons jusqu’à présent sur… l’immunité collective 5

L’immunité collective contre la COVID-19 peut-elle être atteinte par
l’infection?
La suggestion de permettre la transmission du SRAS-CoV-2 dans les populations à faible risque a été
évoquée comme une approche permettant d’atteindre l’immunité collective.29 Cependant, une
transmission non contrôlée chez des personnes à faible risque (p. ex. les jeunes en santé) pose un risque
pour l’ensemble de la population. En effet, 1) il est difficile d’identifier les personnes qui souffriront
d’une infection grave ou mortelle à la COVID-19 étant donné qu’une grande partie de la population peut
présenter une comorbidité susceptible d’augmenter le risque de préjudice (comme une maladie
cardiovasculaire, le diabète, l’obésité); 2) même s’il était possible de prédire le risque avec précision,
il serait impossible de distinguer les groupes à faible risque des groupes à risque élevé, surtout en tenant
compte du besoin continu d’assistance et de soins de santé des personnes infectées.30 Des publications
récentes de l’Ontario indiquent que le facteur de risque le plus important d’une éclosion de COVID-19
en soins de longue durée est l’incidence communautaire de l’infection, ce qui met en évidence les
difficultés à protéger cette population vulnérable contre la transmission communautaire.31,32

Les conséquences de cette approche en matière d’immunité collective comprennent la morbidité à
court et à long terme associée à la COVID-19 symptomatique, les pressions supplémentaires sur les
ressources en personnel et les infrastructures hospitalières qui sont actuellement utilisées au-delà de
leur capacité, et une augmentation importante de la mortalité.33-35 En supposant un taux de mortalité lié
à l’infection allant de 0,23 %36 à 2,8 %24 et une estimation prudente du seuil d’immunité collective de
50 %,6 de 16 756 à 203 980 vies pourraient être perdues à cause de la COVID-19 en Ontario avant que la
population n’atteigne le seuil d’immunité collective. Un autre problème lié au fait de permettre
l’infection par le SRAS-CoV-2 est l’incertitude concernant l’ampleur et la durée de la protection contre
les infections récurrentes, puisque des cas de réinfection ont été identifiés.37-39 Les premières
estimations de la diminution des anticorps après une infection bénigne par le SRAS-CoV-2 indiquent une
demi-vie des IgG d’environ 36 jours.40 Il est évident qu’étant donné les niveaux relativement faibles
d’immunité acquise à la suite d’une infection par le SRAS-CoV-2 en Ontario et la durée potentiellement
courte de la protection après l’infection, le seuil d’immunité collective ne peut être atteint en toute
sécurité sans l’utilisation d’un vaccin afin de prévenir la mortalité et le fardeau pour l’économie et le
système de santé.

Quel est le seuil estimé d’immunité collective contre la COVID-19
avec le programme canadien de vaccination?
En supposant que le SRAS-CoV-2 a un taux de reproduction (R0) de 2 et que le vaccin a une efficacité (E)
de 95 %,19,21 le seuil d’immunité collective ou le seuil de vaccination critique (Vc) serait estimé à 53 %.
Par contre, si un variant plus transmissible devient prédominant, avec un R0 de 5, le Vc serait estimé à
84 %. Cela signifie que de 53 % à 84 % de la population devrait être vaccinée contre la COVID-19 afin
d’atteindre l’immunité collective et d’empêcher la transmission continue du virus. Cette estimation
se situe dans la fourchette proposée par plusieurs publications estimant qu’une couverture vaccinale
de 40 % à 90 % est nécessaire pour atteindre l’immunité collective contre la COVID-19 (voir les tableaux
1 et 2 en annexe).

COVID-19 – Ce que nous savons jusqu’à présent sur… l’immunité collective 6

Ces estimations du seuil d’immunité collective contre le SRAS-CoV-2 sont assorties de plusieurs réserves :

  La plupart des estimations sont simplistes et sont fondées sur des estimations des taux de
 reproduction et de l’efficacité des vaccins.
  Cette estimation ne tient pas compte de l’immunité découlant de l’infection par le SRAS-CoV-2.
 Toutefois, la proportion estimée d’Ontariennes et d’Ontariens infectés est faible et la durée de
 la protection immunitaire après l’infection est incertaine. Par conséquent, les recommandations
 canadiennes indiquent que les personnes qui ont déjà été infectées par le SRAS-CoV-2 devraient
 tout de même recevoir le vaccin contre la COVID-19.17
  L’immunité collective est un phénomène dynamique et peut varier au fil du temps et selon les
 populations. Des éclosions isolées peuvent continuer à se produire une fois que le seuil
 d’immunité collective a été atteint.
  Le SRAS-CoV-2 peut muter au fil du temps, ce qui modifie sa transmissibilité et l’efficacité du vaccin.
  Alors que de nouvelles données issues d’essais cliniques deviennent disponibles, l’estimation de
 l’efficacité des vaccins à prévenir une infection symptomatique ou asymptomatique par le
 SRAS-CoV-2 et la transmission virale est très incertaine, tout comme la durée de la protection.
  Les estimations de l’efficacité des vaccins issues des essais cliniques sont généralement plus
 élevées que l’efficacité réelle des vaccins et cela aura une incidence sur les estimations du seuil
 d’immunité collective.
  L’atteinte du seuil d’immunité collective n’entraînera pas la fin immédiate de la pandémie, c’est
 pourquoi toutes les mesures de santé publique contre la COVID-19 devraient continuer à être
 appliquées auprès de l’ensemble de la population.

COVID-19 – Ce que nous savons jusqu’à présent sur… l’immunité collective 7

Annexe

Tableau 1 : Estimations du seuil d’immunité collective contre la COVID-19

 Seuil
 Publication Population R0 ou Rt d’immunité Autres hypothèses
 collective
 Modèle de type SEIR (Susceptible-Exposé-
 41 Arabie
 Ahmad 2020 3,26 69,3 % Infectieux-Rétablis) modifié en l’absence de
 Saoudite
 mesures non pharmacologiques et d’un vaccin.
 Altmann 202028 Mondiale 2,2 60 %
 2,5 à 3,5 60 à 72 % Suppose que l’immunité n’est pas de courte
 Anderson 202042 Mondiale
 2,5 à 3,5 75 à 90 % durée.
 Modèle déterministe fondé sur l’âge tenant
 Brett 202043 Royaume-Uni 2,3 53 % compte de mesures non pharmacologiques
 (p. ex. distanciation).
 Modèle déterministe fondé sur l’âge tenant
 Britton 202044 2,5 43 % compte des groupes d’âge, de l’hétérogénéité
 démographique et de l’activité sociale.
 Dong 202045 Chine 2,5 60 %
 Fontanet 202011,
 Frederiksen
 Mondiale 3,0 67 %
 202046,
 Randolph 202047
 Modèle épidémiologique tenant compte de
 8
 Gomes 2020 Mondiale Variable

Tableau 2 : Proportion de la population qui doit être vaccinée contre la COVID-19
pour atteindre l’immunité collective

 Efficacité Seuil de
 Publication Population R0 ou Rt vaccinale vaccination Autres hypothèses
 présumée critique
 Anderson Suppose que l’immunité n’est pas de
 Mondiale 2,5 à 3,5 80 % 75 à 90 %
 202042 courte durée.
 Kadkhoda 95 %
 Mondiale 2,5 à 3,5 63 à 76 %
 202055
 Modèle déterministe fondé sur l’âge
 Makhoul tenant compte de mesures
 Chine 3,0 ≥70 % ≥80 %
 202056 non pharmacologiques
 (p. ex. distanciation).
 Tient compte de mesures
 Moghadas
 États-Unis 1,5 90 % 40 % non pharmacologiques
 202057
 (p. ex. distanciation).
 Corée
 Park 202058 2,03 50 % 62 %
 du Sud

COVID-19 – Ce que nous savons jusqu’à présent sur… l’immunité collective 9

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Agence ontarienne de protection et de promotion de la santé (Santé publique Ontario). COVID-19 -
Ce que nous savons jusqu’à présent sur… l’immunité collective. Toronto, ON: Imprimeur de la Reine
pour l’Ontario; 2021.

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