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Après plus de 10 mois de pandémie, plusieurs chercheurs soutiennent qu’une transmission aérienne du SARS-CoV-2 serait le principal mode de propagation de la maladie. Pour d’autres, les preuves sont insuffisantes. Ce débat concerne-t-il davantage des faits ou des mots?
Le 10 mars 2020 aurait dû être une soirée comme les autres pour la chorale de Skagit Valley, dans l’État de Washington. Pendant deux heures et demie, 61 de ses membres se sont réunis dans une salle pour une répétition. Bien que les choristes aient évité les contacts, ils ont été proches les uns des autres. Ce que personne ne savait, c’est que l’un d’eux était porteur du virus SARS-CoV-2. Dans les jours suivants, six choristes ont ressenti de la fièvre. Une semaine plus tard, trois ont reçu un test positif pour la COVID-19. Puis une vingtaine. Au final, 53 personnes sont tombées malades. De ce nombre, 33 sont des cas confirmés et 20 des cas probables. Et 2 des chanteurs ont perdu la vie.
Cette soirée a été reconnue depuis comme un évènement de superpropagation, au cours duquel une personne en infecte de nombreuses autres. Toutefois, ce qui s’y est réellement passé continue de diviser les spécialistes. Le virus a-t-il flotté dans l’air jusqu’à être inhalé par les choristes ? Ou s’est-il propagé lorsque les postillons du malade ont atteint ses voisins, par contacts rapprochés ? Autrement dit, le SARS-CoV-2 se transmet-il par aérosols ? Et si oui, dans quelle proportion ? Depuis des mois, les experts débattent de la question.
Les aérosols, ces minuscules particules plus fines qu’un cheveu humain, peuvent se propager dans l’air d’une pièce comme le ferait de la fumée de cigarette et être inhalés même longtemps après avoir été émis. Les plus grosses gouttelettes, quant à elles, ne restent pas en suspension et retombent rapidement. « Dans ce type d’évènements, il y a toujours d’autres explications que la transmission par aérosols », avance Jasmin Villeneuve, médecin-conseil à l’Institut national de santé publique du Québec (INSPQ). L’organisme reconnaît la possibilité de transmission aérienne, mais maintient que le principal mode de transmission de la COVID-19 est le contact par des sécrétions projetées à moins de deux mètres. « Si la transmission aérienne était fréquente, on aurait plus de preuves que celles qui ont été présentées jusqu’à maintenant. Le virus se serait aussi pro- pagé de manière très différente dans la population », poursuit le médecin.
Un avis que contestent de plus en plus de chercheurs. « On a des preuves que la transmission aérienne est le principal mode de propagation de la maladie », affirme de son côté la professeure Kimberly Prather, chimiste à l’Université de Californie à San Diego et coauteure d’une lettre parue en octobre dans la revue Science soulignant l’importance de la transmission aérienne dans cette pandémie. « Plusieurs médecins et chercheurs séparent encore la contamination par contacts rapprochés et la contamination par l’air, mais les deux coexistent. On s’accroche à l’idée qu’une transmission doit avoir lieu à plus de deux mètres pour être considérée comme aérienne, mais le virus peut être transmissible de cette manière bien en deçà de cette distance », précise la chercheuse.
Dans la lettre, elle soutient, avec ses collègues américains, que « les individus atteints de la COVID-19, dont beaucoup n’ont pas de symptômes, expulsent des milliers de particules chargées du virus et moins de gouttelettes lorsqu’ils parlent et respirent. Une personne est donc bien plus susceptible d’inhaler des aérosols que d’être aspergée de gouttelettes». Selon eux, il est temps de prendre les mesures qui s’imposent : outre le port du masque, les efforts de ventilation et de filtration de l’air devraient être au cœur de la lutte.
Pourtant, sur le terrain, l’idée que le virus se propage dans l’air reste timide. En juillet, l’Organisation mondiale de la santé en reconnaissait la possibilité à la suite de la publication d’une lettre signée par 239 chercheurs de 32 pays. En octobre, les Centres de contrôle et de prévention des maladies des États-Unis ont fait de même, après avoir fait volte-face plusieurs fois. Dans certains cas « les virus peuvent infecter des gens qui sont à plus de 6 pi (1,83 m) de la personne infectée ou après que celle-ci a quitté la pièce», lit-on sur leur site. Malgré cette concession, les deux organismes maintiennent toujours que le phénomène n’est pas courant.
Un débat ancré dans l’histoire
Pourquoi cette question divise-t-elle autant les scientifiques ? Une partie de la réponse réside dans la définition même de ce qu’est un aérosol. L’air que nous expirons contient des particules et des sécrétions provenant de notre système respiratoire. Ces particules varient grandement en taille ; certaines sont visibles à l’œil nu, mesurant des centaines de micromètres, tandis que d’autres mesurent moins d’un micromètre.
«Un débat sémantique s’est rapidement engagé entre ceux qui considèrent les aérosols comme des particules de petite taille, qui parcourent une grande distance et sont suffisamment petites pour rejoindre les poumons, et ceux pour qui les aérosols peuvent inclure des particules plus grosses, voyageant sur de courtes distances et pouvant se loger dans le nez à la suite d’une inspiration », explique Caroline Duchaine, microbiologiste au Centre de recherche de l’Institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec – Université Laval.
L’origine de ce clivage n’est pas récente. Dans les années 1930, un scientifique américain du nom de William Wells a étudié le comportement des particules exhalées par des patients en fonction de leur taille. Ces travaux ont fixé à 100 micromètres le seuil qui sépare les « gouttelettes », qui tombent rapidement vers le sol, des aérosols, plus fins, qui vont s’évaporer dans l’air. Non seulement ce seuil est aujourd’hui perçu comme arbitraire, mais il est aussi très difficile de prouver qu’un agent pathogène peut se transmettre simplement par l’air qu’on respire. « Certains estiment que des maladies se transmettent par voie respiratoire dès qu’on expulse des particules virales par la bouche et le nez, mais il faut plus que ça, dit le Dr Villeneuve. Il faut montrer que le virus transporté dans l’air est viable et que des personnes peuvent contracter la maladie de cette façon. »
Or, il existe très peu d’agents pathogènes pour lesquels on reconnaît aujourd’hui un mode de transmission aérien. Parmi les rares «champions» des aérosols, on trouve les virus de la rougeole et de la varicelle ainsi que le bacille de la tuberculose. Prouver leur trans- mission par l’air n’a pas été une mince affaire. Prenons la tuberculose. On a longtemps cru que, comme la COVID-19, cette maladie se transmettait par de grosses gouttelettes ou par des surfaces contaminées. Il a fallu attendre 1962 pour qu’une collaboration entre William Wells, le même qui a classifié les gouttelettes, et le Dr Richard Riley, de l’Université Johns Hopkins, démontre que la bactérie se propage obligatoirement par des gouttelettes de cinq micromètres et moins capables de rejoindre les alvéoles pulmonaires. Leurs travaux ont nécessité la construction d’un système d’aération reliant l’aile d’un hôpital traitant les patients tuberculeux avec une autre salle remplie… de cochons d’Inde ! Après quatre ans de suivi, les chercheurs ont montré hors de tout doute que les cochons d’Inde contractaient la tuberculose et que la seule voie de contamination possible était l’air.
Un tel fardeau de la preuve est particulièrement difficile à établir, selon le Dr Raymond Tellier, microbiologiste au Centre universitaire de santé McGill. « On semble exiger beaucoup plus de données pour prouver la transmission par aérosols de la COVID-19 que pour la transmission par des objets contaminés. Or, il est ardu d’obtenir ces preuves avec un virus déjà présent dans la communauté, car on pourra toujours objecter que la contamination vient d’ailleurs. »
De nombreuses études défendant la transmission par aérosols ont été publiées au cours des derniers mois et, même si aucune n’a pu la démontrer de façon irréfutable, chaque étape est de mieux en mieux documentée. « On sait que le virus se retrouve dans l’air, car on a détecté son matériel génétique dans des chambres de patients, poursuit le Dr Tellier. Certes, cela ne signifie pas que ces particules ont un potentiel infectieux. En faire la démonstration est un défi : les virus sont difficiles à échantillonner, beaucoup plus que des bactéries, et le simple fait de les collecter peut les endommager. Cela dit, des études ont révélé qu’un aérosol de SARS-CoV-2 produit en laboratoire peut être infectieux pendant deux heures. »
Au mois d’août dernier, des chercheurs de l’Université de la Floride ont réussi la tâche délicate d’isoler des virus infectieux dans l’air d’un hôpital, et ce, à plus de cinq mètres des patients. Pour certains chercheurs, c’était la preuve tant attendue. Pour d’autres, la quantité de virus isolés semblait trop faible pour entraîner une nouvelle infection. Or, on ignore toujours la charge virale nécessaire pour contracter la COVID-19. « On sait cependant que le nez est un des endroits où l’on trouve la plus grande concentration du récepteur ACE2, qui sert de porte d’entrée au virus, indique Caroline Duchaine. Cela favorise l’hypothèse que des particules dans l’air puissent agir comme vecteurs. »
Distanciation inadéquate
L’étude de l’Université de la Floride soulève un autre point de discorde : la distance à laquelle les particules virales peuvent se propager dans l’air ambiant − dans ce cas-ci, cinq longs mètres. Pourtant, depuis des mois, on nous incite à maintenir une distance de un à deux mètres. D’où viennent ces mesures ? Une des premières mentions provient d’un échantillonnage au sol de gouttelettes infectieuses effectué… au 19e siècle par le bactériologiste allemand Carl Flügge ! Ces paramètres sont « dépassés », selon des médecins britanniques et la chercheuse Lydia Bourouiba, directrice du laboratoire de la dynamique des fluides et de transmission des maladies au Massachusetts Institute of Technology, qui ont publié une synthèse des connaissances à ce sujet dans le British Medical Journal en août. En entrevue, Lydia Bourouiba explique qu’il faudrait une absence totale de courants d’air pour que les gouttelettes de 100 microns restent dans une zone de deux mètres autour du malade. La réalité, vous le devinerez, est beaucoup plus complexe. « Un continuum de particules de toutes les tailles est piégé dans l’air que nous expirons, ajoute-t-elle. Ces particules sont emportées par ce nuage de gaz en mouvement, ce qui augmente considérablement la distance qu’elles peuvent parcourir. »
Pour la chercheuse, le type d’exhalation (si l’on parle fort ou si l’on murmure par exemple), l’aération d’une pièce et même sa géométrie peuvent influencer la trajectoire des particules et la distance qu’elles franchissent, des gouttelettes jusqu’aux aérosols. Et les particules infectieuses peuvent non seulement traverser une pièce, mais aussi s’accumuler dans l’air d’un lieu clos comme le ferait de la fumée de cigarette, surtout si l’on est en présence de nombreux malades. Kimberly Prather, elle aussi, se montre prudente. « Sans masque, il n’y a pas de distanciation physique sécuritaire lorsqu’on est dans un endroit fermé. On dit que la COVID-19 n’est pas aussi contagieuse que la rougeole, mais dans certains évènements superpropagateurs, plus de 80 % des personnes dans une pièce ont contracté la maladie. Il est important de se soucier davantage de l’air qu’on respire. »
Le point sur lequel tout le monde s’entend, y compris les gouvernements, c’est que les rassemblements intérieurs sont la cause principale de la transmission du virus. Selon plusieurs experts, le principe de précaution devrait donc pousser à améliorer la ventilation à l’intérieur des immeubles publics. « Il existe plusieurs mesures simples et peu coûteuses pour ventiler des pièces, insiste Kimberly Prather. Cela permettrait de diminuer les risques de manière importante. »
En attendant ces systèmes ou, mieux encore, un vaccin, il faudra se faire une raison : entre quatre murs, les discussions à bâtons rompus, les cris de joie et le chant choral ne pourront avoir lieu… à moins de s’habituer aux vidéoconférences.