DynaSTEC

Objectif 1 : identification des profils épidémiques
Le développement des systèmes d’informations épidémiologiques doit permettre de documenter l’incidence de paludisme, de construire des tableaux de bords complétés d’information contextuelles (météorologie, économie, sociologie), de générer des hypothèses sur les meilleurs moyens pour interrompre leur transmission, et de documenter l’efficacité des interventions. A titre d’exemple, le PNLP du Mali avait annoncé une recrudescence des cas de paludisme depuis 2015. Néanmoins, des questions persistent sur ce phénomène : est-ce une augmentation objectivable par rapport aux années précédentes ? Est-elle identique sur l’ensemble du territoire ? Existe-il des décalages entre les démarrages et fin épidémiques ?
C’est en implémentant un système d’information adapté et en analysant les séries temporelles, et les cartes, à une résolution spatiale et temporelle suffisante que la jeune équipe pourra répondre à cette question de l’excès de cas de paludisme depuis 2015 et d’analyser la suite de cet excès de cas en 2019, 2020 et 2021.
Il faut noter que, le coordinateur (Dr I Sagara) du présent projet d’équipe a, en 2016-2017, coordonné la mise en place un système pilote, sur le site de Bancoumana. Il s’agit d’un système d’information permettant, à partir des informations patients du centre de santé, de mettre en cohérence différentes bases de données pour la construction de surveillance épidémiologique.
Un premier travail consiste à implémenter la mise en place du SIE, multidisciplinaire, en définissant, notamment, les meilleurs formats de recueil, de transmission et de suivi de la collecte et de la qualité des données et des métadonnées. A l’échelle d’une région, les données transmises depuis 5 ans par les formations sanitaires seront disponibles. Les données hebdomadaires simples (nombre de consultations, nombre de cas de fièvres, nombre de cas de paludismes confirmés) seront mises en cohérence avec des bases de données sociodémographiques
et environnementales. Par ailleurs, les collaborations développées, en amont, avec le Service National de la Météorologie et le Service National de l’Hydrologie, permettront d’obtenir les informations météorologiques et hydrologiques (en particulier dans le delta intérieur du Niger) indispensable au système. Le lien avec les communautés locales et, en particulier, l’association des médecins de campagne, permettra de développer une rétro-information utile, notamment pour l’anticipation de la saison épidémique.
La Jeune Equipe Associée DynaSTEC, appuyée par les partenaires du Nord, implémentera ce système d’information sur l’ensemble des sites du MRTC et des sites sentinelles du PNLP, pour une surveillance pérenne du paludisme, s’intégrant dans le système national existant (DHIS2).
L’analyse de l’évolution spatiale et temporelle de l’incidence du paludisme se fera grâce à la mise en oeuvre des modèles statistiques longitudinaux et spatialisés, prenant en compte l’environnement et la démographie. Dans un premier temps, l’approche, classique, développée par Box et Jenkins [11] sera mise en oeuvre pour étudier (et stationnariser) les séries temporelles en divers zones géographiques, et leurs décalages, ainsi que les relations avec les déterminants environnementaux. La mise en oeuvre de modèles additifs généralisés permettra d’identifier les relations non linéaires entre incidence palustre et déterminants environnementaux, ainsi que de produire des interpolations spatiales, suivant l’approche de Simon Wood [12]. Enfin, l’analyse de données fonctionnelles (FDA – James Ramsay [13]) permettra de classer les profils de courbes épidémiques. La prise en main d’outils d’analyse puis le développement d’une démarche d’analyse et d’interprétation adaptée au contexte local seront mis en oeuvre par l’ensemble de l’équipe, appuyée par les unités de recherche du Nord.

Objectif 2 : Caractérisation des foyers de persistance et de propagation de paludisme : facteurs explicatifs et prédictifs d’anomalies de transmission
Si la notion de foyer peut apparaitre comme une évidence, la définition de foyer n’est pas standardisée en termes d’indicateurs ou de seuils pour une maladie donnée. Il est d’ailleurs probable que les différents paramètres impliqués dans la définition aient des importances variables en fonction du contexte. Les travaux menés sur les foyers de transmission du paludisme, notamment au Kenya, montrent une importante hétérogénéité d’échelles et de stabilité au cours du temps [14,15]. A partir de la détection d’anomalies positives de cas par un SIE (objectif
1), la vérification du statut de foyer et la compréhension des facteurs associés passent par l’analyse de la transmission du pathogène et des conditions environnementales (objectif 2). Les facteurs associés à la présence de parasite étant variés, l’approche « eco-health » que développera la jeune équipe multidisciplinaire, est indispensable.
Dans un premier temps, la caractérisation des différents paramètres d’un foyer nécessite d’utiliser les mesures adéquates de la présence de parasite. Les anomalies d’incidence détectées par le système de surveillance doivent être confirmées avec des méthodes parasitologiques de précision suffisante, afin d’approfondir la notion de « réservoir parasitaire » et son importance dans la dynamique épidémique. Si les TDR actuels et la microscopie suffisent pour le diagnostic et le traitement des cas symptomatiques de paludisme, l’identification de réservoirs nécessite l’utilisation de tests plus sensibles. Les liens entre incidence des cas cliniques, prévalence du parasite, et transmission sont complexes, et il est souhaitable de pouvoir comparer les différentes mesures.
L’objectif sera de caractériser biologiquement la transmission du paludisme dans les foyers identifiés par l’objectif 1. L’estimation du portage asymptomatique et sous-microscopique (TDR ultra-sensible, PCR quantitative), ainsi que la gamétocytémie sera réalisée par les équipes du MRTC-OKD partenaires. De même, la recherche d’exposition des populations humaines aux vecteurs ou aux parasites nécessitera, outre les mesures entomologiques parasitologiques directes, l’utilisation de marqueurs indirects d’exposition (détection d’anticorps
anti-Plasmodium marquant une infection récente, détection des anticorps anti-salive d’Anophèle pour évaluer l’exposition aux vecteurs), dont les techniques sont maitrisées par les équipes du MRTC-OKD. L’ensemble de ces mesures, réalisées par les partenaires, seront mises en cohérences, par la Jeune Equipe Associée, avec les séries temporelles et les d’incidence pour déterminer l’existence d’un réservoir de parasite. L’analyse de la relation entre réservoir et incidence clinique sera également un point méthodologique important et innovant, pour lequel la multidisciplinarité de l’équipe est indispensable.
Deuxièmement, il s’agit de déterminer les facteurs associés à la transmission, pour lesquels la contribution relative et, le cas échéant, la capacité prédictive seront estimées. Les résultats devront permettre de mieux cibler, dans l’espace, le temps et selon les populations, les interventions visant à interrompre ou limiter la transmission (objectif 3). La mobilité des populations est un aspect particulièrement intéressant dans une perspective d’élimination, car les personnes mobiles, en particulier vers et à partir des foyers, facilitent la circulation et le brassage génétique du pathogène. Les facteurs démographiques (en particulier mobilité), sociaux (niveau économique, utilisation moyens de prévention individuels…), environnementaux (occupation des sols, proximité de points d’eau) et climatiques associés aux foyers ou aux différents types de foyers seront déterminés et utilisés afin de tenter d’en prédire/extrapoler la distribution spatiale et temporelle. Des enquêtes de caractérisation (sur 10 foyers et 10 nonfoyers) seront réservées à la vérification des prédictions. L’importance de ces facteurs sera analysée en utilisant plusieurs méthodes complémentaires afin de vérifier leur convergence : régression classique ; classification et arbres de régression (CART) ; définition de profils de paysages (analyse en composantes principales et classification hiérarchique ascendante sur composantes principales) ; puis analyse de leur association avec le statut de foyer ou les paramètres définissant un foyer (modèles linéaires généralisés ou additifs, notamment pour prendre en compte les relations non-linéaires).
L’approche « eco-health » développée par la jeune équipe associée, permettra la prise en compte de ces facteurs environnementaux et sociaux, indispensables pour la compréhension du fonctionnement des foyers.

Objectif 3 : Cadre méthodologique pour le développement d’interventions innovantes
L’analyse épidémiologique permet de détecter rapidement des problèmes locaux (objectif 1), de comprendre les caractéristiques associées (objectif 2) et de tenter de les résoudre par des approches ciblées pour limiter leurs conséquences, enrayer leur expansion ou les éliminer. Il s’agit pour les chercheurs en lien avec les acteurs de terrain (services de l’état ou associatif) de proposer des stratégies d’intervention réalistes qui pourront rejoindre la boite à outils des épidémiologistes de terrain basés dans les districts de santé. La caractérisation des foyers
vise à concevoir des stratégies spécifiques, basées sur les données recueillies. La mise en évidence de caractéristiques environnementales spécifiques permettrait ainsi d’adapter la lutte.
La définition « fonctionnelle » d’un foyer comme un territoire où, malgré la mise en oeuvre de mesures efficaces, l’incidence du paludisme ne diminue pas, appelle nécessairement à des actions supplémentaires. Dans un cas de course contre la montre comme celle qui se joue actuellement contre la résistance aux ACT et aux insecticides, une vitesse de décroissance insuffisante pourrait suffire à déclencher une intervention. Dans le cas de foyers associés à une forte prévalence de portage asymptomatique, qui assure le maintien d’un réservoir important entre deux saisons de transmission, le traitement de masse de la population permettrait de réduire ce réservoir à des niveaux suffisamment faibles pour éviter ou limiter l’ampleur de la saison de transmission suivante. Cette stratégie est en train de faire ses preuves en Asie du Sud-Est, et a été expérimentée récemment au Sénégal et dans plusieurs pays d’Afrique Australe [16,17]. Il s’agit d’’étudier l’adaptation possible de telles stratégies au contexte local, de s’assurer de la faisabilité, de l’acceptabilité pour les communautés, de l’efficacité d’une telle intervention (définie par la capacité à effectivement vider le réservoir) et la durée de l’effet obtenu.
Dans un premier temps, les membres de la Jeune Equipe Associée développeront in silico une évaluation des différentes stratégies basées sur un traitement de masse ciblé. Sur la base de modélisation récemment publiées [18], la recherche de l’équipe se constituera d’abord sur une prise en main des modèles existants, puis sur leur adaptation au contexte local, dans les zones géographiques où sont situés les sites du MRTC-OKD et les sites sentinelles du PNLP. De plus, l’aspect mobilité des populations, particulièrement important dans le contexte
politique malien, sera ajouté à ces modèles mathématiques de transmission (en particulier le modèle d’impédance développé au SESSTIM). Le cas échéant, un complément d’information sera demandé aux équipes du MRTC-OKD pour améliorer l’estimation de paramètres du modèle. A partir de ces résultats, un canevas de stratégies sera proposé au PNLP et au MRTC-OKD.
Deuxièmement, le cadre méthodologique d’évaluations d’intervention sera élaboré, que ce soit pour des essais d’intervention ou pour des d’études observationnelles. En effet, l’évaluation d’intervention est soumise à différents biais qui sont rarement pris en compte. Notamment, la variation de l’exposition au risque, à cause de facteurs socio-environnementaux variables dans le temps et l’espace, impacte l’estimation de l’effet de la stratégie, même dans le cadre d’essais randomisés. Les membres de la jeune équipe quantifieront ce biais pour différents
scénarios issus du contexte local et proposeront un plan d’analyse adapté à cette hétérogénéité du risque de base. Par ailleurs, principalement dans le cadre d’études observationnelles d’interventions, l’intervention est modifiée en fonction de l’importance de l’incidence elle-même et d’autres facteurs de confusion non mesurés. Il s’agit d’un biais similaire au biais d’indication bien connue en pharmaco-épidémiologie [19]. Dans ce contexte, l’équipe développera un cadre méthodologique pour la correction du biais d’indication dans les études observationnelles agrégées. La construction de la Jeune Equipe Associée permettra, à la suite du présent projet, d’implémenter des essais d’intervention prenant en compte les résultats obtenus par l’analyse in silico et d’avoir un cadre méthodologique fiabilisant l’analyse des résultats.