Sept mois après le début d’une pandémie qui a fait des centaines de milliers de morts et décimé les économies du monde entier, les scientifiques ne comprennent toujours pas complètement comment le virus qui l’a provoquée se transmet. Les mesures de confinement s’atténuent déjà dans certains endroits, et les gens se préparent à reprendre une version du travail et de la vie sociale. Mais une question cruciale demeure obstinément : L’agent pathogène à l’origine du COVID-19 peut-il être « aéroporté » ?

Depuis des mois, les centres américains de contrôle et de prévention des maladies et l’Organisation mondiale de la santé soutiennent que le nouveau coronavirus se propage principalement par des gouttelettes provenant d’une personne qui tousse, éternue ou même parle à quelques mètres de distance. Mais des rapports anecdotiques laissent entendre qu’il pourrait être transmis par des particules en suspension dans l’air (ce qu’on appelle la « transmission par aérosol »). Et l’OMS est récemment revenue sur ses recommandations pour dire qu’une telle transmission, en particulier dans « les lieux intérieurs où il y a des espaces surpeuplés et insuffisamment ventilés où les personnes infectées passent de longues périodes avec d’autres, ne peut être exclue ». Après avoir assisté à une répétition de chorale dans l’État de Washington au début du mois de mars, des dizaines de personnes ont été diagnostiquées ou ont développé des symptômes du COVID-19 alors qu’elles ne s’étaient pas serrées la main ni tenues à proximité les unes des autres. Au moins deux personnes sont décédées. Après avoir dîné dans un restaurant climatisé en Chine à la fin du mois de janvier, trois familles qui se trouvaient à des tables voisines ont été infectées par le virus – probablement par des gouttelettes soufflées dans l’air.

Pour aborder la perspective d’une propagation par voie aérienne du nouveau coronavirus, il faut d’abord comprendre ce que les scientifiques entendent par « par voie aérienne ». Ce terme fait référence à la transmission d’un agent pathogène par l’intermédiaire d’aérosols – de minuscules gouttelettes respiratoires qui peuvent rester en suspension dans l’air (appelées noyaux de gouttelettes) – par opposition à des gouttelettes plus grosses qui tombent au sol en quelques mètres. En réalité, cependant, la distinction entre les gouttelettes et les aérosols n’est pas très nette. « La séparation entre ce qu’on appelle la « propagation par voie aérienne » et la « propagation par gouttelettes » est vraiment un spectre », surtout lorsqu’on parle de distances relativement faibles, explique Joshua Santarpia, professeur associé de pathologie et de microbiologie à l’Université du Nebraska Medical Center.

La propagation par voie aérienne a fait l’objet d’hypothèses pour d’autres coronavirus mortels, notamment ceux qui causent le syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS) et le syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS). Quelques études suggèrent que le nouveau coronavirus, SARS-CoV-2, peut exister sous forme d’aérosol dans les établissements de santé. Mais on ignore encore beaucoup de choses sur l’infectivité du virus en aérosol et sur la quantité de virus à laquelle il faut être exposé pour tomber malade, ce que l’on appelle la dose infectieuse minimale. Même si la transmission par aérosol existe, on ne sait pas dans quelle mesure elle est fréquente par rapport à d’autres voies de transmission, comme les gouttelettes ou les surfaces. La découverte de cette information est vitale, d’autant plus que des personnes peuvent transmettre le SRAS-CoV-2 alors qu’elles ne présentent aucun symptôme.

Peut-être que « Le coronavirus est-il aéroporté ? » est la mauvaise question. Le COVID-19 peut avoir le potentiel de se propager dans l’air, dit Stanley Perlman, professeur de microbiologie à l’Université de l’Iowa. « Mais si c’est important cliniquement, c’est vraiment la question que l’on veut savoir », dit-il.

Preuves de transmission par aérosol

Certaines des preuves les plus solides de la possibilité d’une transmission par voie aérienne du nouveau coronavirus proviennent d’une étude publiée à la fin du mois dernier dans Nature. Dans cette étude, les chercheurs ont mesuré le matériel génétique du virus, ou ARN, dans des aérosols prélevés en février et en mars dans deux hôpitaux de Wuhan, en Chine – la ville où l’épidémie aurait commencé. Les chercheurs ont trouvé de très faibles niveaux d’ARN viral en suspension dans l’air dans les salles d’isolement des hôpitaux et dans les chambres ventilées des patients. En revanche, les niveaux étaient nettement plus élevés dans les toilettes de certains patients. Ils ont également trouvé des niveaux élevés d’ARN viral dans les endroits où les travailleurs médicaux enlèvent leur équipement de protection, ainsi que dans deux endroits où il y a beaucoup de monde près des hôpitaux. « Notre étude et plusieurs autres études ont prouvé l’existence d’aérosols de SRAS-CoV-2 et impliqué que la transmission du SRAS-CoV-2 par aérosol pourrait être une voie non négligeable des porteurs infectés à une personne à proximité », explique Ke Lan, coauteur de l’étude, professeur et directeur du State Key Laboratory of Virology de l’Université de Wuhan.

Une étude préprint (non encore publiée) dirigée par Santarpia et ses collègues a de même trouvé des preuves de contamination virale dans les échantillons d’air et les surfaces des chambres où les patients COVID-19 étaient maintenus en isolement. « Je pense que beaucoup d’entre nous, y compris moi-même, sont convaincus que la transmission par voie aérienne est très possible », déclare-t-il. « J’hésiterais à dire qu’elle est prouvée. Mais je pense qu’il y a de plus en plus de preuves à l’appui. »

L’étude de Nature et l’article de Santarpia mesuraient tous deux l’ARN viral, et non le virus lui-même, de sorte qu’il n’est pas certain que le matériel trouvé dans les aérosols soit fonctionnellement infectieux. « Trouver de l’ARN ne vous dit pas que vous avez une propagation par aérosol », déclare Perlman, qui n’a pas participé à ces deux études.

Un autre article, récemment publié dans le New England Journal of Medicine, a montré que le virus infectieux du SRAS-CoV-2 peut rester dans les aérosols pendant au moins trois heures – et pendant plusieurs jours sur diverses surfaces – dans un laboratoire. Mais la quantité de virus viable a considérablement diminué pendant cette période. Les scientifiques ne connaissent pas la dose infectieuse du SRAS-CoV-2. (Pour la grippe, des études ont montré que seulement trois particules virales suffisent à rendre quelqu’un malade.)

Dans l’ensemble, la plupart des preuves que le SRAS-CoV-2 peut devenir aéroporté proviennent des milieux cliniques – qui ont tendance à avoir beaucoup de personnes malades et peuvent accueillir des procédures invasives, telles que des intubations, qui peuvent amener les patients à tousser, générant des aérosols. On ne sait pas exactement dans quelle mesure ces milieux sont représentatifs des environnements quotidiens. « Il n’y a pas beaucoup de preuves convaincantes que la propagation des aérosols est une partie importante de la transmission » du COVID-19, dit Perlman.

Cette évaluation ne signifie pas qu’elle ne se produit pas, cependant. Benjamin Cowling, chef de la division d’épidémiologie et de biostatistique à l’école de santé publique de l’université de Hong Kong, explique qu’il existe une idée fausse très répandue selon laquelle si un virus peut se propager dans l’air, il doit être capable de se propager sur une longue distance. Il donne l’exemple d’un restaurant où quelqu’un fume : « Si la personne à l’autre bout du restaurant fume, vous ne le sentirez probablement pas, et vous ne le remarquerez même pas. C’est parce que la fumée ne vous atteindrait jamais », explique-t-il. « Cela ne veut pas dire qu’il n’y a pas de fumée produite ». En d’autres termes, ce n’est pas parce que le SRAS-CoV-2 ne peut pas être transmis sur une longue distance qu’il n’est pas en suspension dans l’air. Comme la fumée de cigarette, les particules d’aérosol se répandent autour d’une personne dans un nuage, la concentration étant plus élevée près du fumeur et plus faible à mesure que l’on s’éloigne.

Même si les aérosols ne se déplacent pas plus loin que la plupart des gouttelettes, la « règle des six pieds » souvent évoquée pour la distance sociale peut dépendre des circonstances, selon M. Cowling. S’il y a un ventilateur ou un climatiseur, les aérosols infectieux (ou même les gouttelettes, comme on l’a soupçonné dans le cas de ce restaurant en Chine) pourraient potentiellement rendre malade une personne plus éloignée qui est sous le vent.

Certaines preuves suggèrent que parler pourrait être un mode important de transmission virale. Une étude publiée le 13 mai dans Proceedings of the National Academy of Sciences USA a utilisé la diffusion de la lumière laser pour visualiser les minuscules gouttelettes de salive expulsées pendant la parole. L’étude n’a pas mesuré les gouttelettes contenant le virus viable du SRAS-CoV-2. Mais si l’on suppose que les gouttelettes contiennent sept millions de particules virales par millilitre, une minute de discours fort pourrait générer plus de 1 000 gouttelettes contenant le virus qui pourraient rester dans l’air pendant huit minutes ou plus, écrivent les chercheurs dans leur étude. « Il existe une probabilité substantielle que le fait de parler normalement provoque la transmission de virus par voie aérienne dans des environnements confinés », concluent-ils.

Facteurs qui affectent le risque de propagation par voie aérienne

Cowling émet l’hypothèse que de nombreux virus respiratoires peuvent se propager par voie aérienne – mais que le degré de contagiosité est faible. Pour la grippe saisonnière, le nombre de reproduction de base, ou R0 – une désignation technique pour le nombre moyen de personnes qu’une personne malade infecte – est d’environ 1,3. Pour le COVID-19, on estime qu’il se situe entre deux et trois (mais il est possible qu’il atteigne 5,7). Par rapport à la rougeole, dont le R0 se situe entre 12 et 18, ces valeurs suggèrent que la plupart des personnes atteintes de la maladie causée par le SRAS-CoV-2 ne sont pas extrêmement contagieuses.

Mais il y a des exceptions apparentes, comme la répétition de la chorale dans l’État de Washington, dit Cowling. Un rapport du CDC sur l’événement publié le 12 mai a révélé que sur les 61 personnes qui ont assisté à la pratique de 2,5 heures (dont l’une présentait des symptômes de coronavirus), 32 ont développé des infections confirmées par le COVID-19 et 20 des infections probables. Le rapport conclut que « la transmission a probablement été facilitée par la proximité (à moins d’un mètre cinquante) pendant la pratique et augmentée par l’acte de chanter » et que le chant « pourrait avoir contribué à la transmission par l’émission d’aérosols, qui est affectée par le volume de la vocalisation ». Pour des raisons inconnues, certains individus semblent infecter beaucoup plus de personnes que d’autres. Ces « superspreaders » ont également été observés lors de l’épidémie de SRAS de 2003. Selon ce que l’on appelle la règle des 20/80, environ 80 % des événements de transmission de maladies infectieuses peuvent être associés à seulement 20 % des cas, note M. Cowling. « Nous ne savons pas comment identifier ces 20 % », dit-il. « Mais si nous étions en mesure de le faire, d’une manière ou d’une autre, ce serait une avancée majeure. »

La ventilation joue probablement aussi un rôle important dans la facilité avec laquelle le virus peut être transmis dans l’air. Les espaces intérieurs présentent probablement un risque plus élevé que les espaces extérieurs, surtout s’ils sont mal ventilés, selon M. Cowling et d’autres chercheurs. Les endroits très fréquentés comme les bars, les restaurants et les rames de métro peuvent tous présenter des risques, surtout si les personnes asymptomatiques passent de longues périodes dans ces endroits. Les précautions pourraient inclure une meilleure ventilation, un nettoyage régulier et le port d’un masque.

Cowling est coauteur d’une étude, publiée début avril dans Nature Medicine, portant sur des patients atteints d’infections respiratoires dans une clinique externe de Hong Kong entre 2013 et 2016. Cette recherche a détecté l’ARN de coronavirus saisonniers – ceux qui provoquent les rhumes, et non le COVID-19 – ainsi que de virus de la grippe saisonnière et de rhinovirus, à la fois dans les gouttelettes et les aérosols présents dans l’air expiré des patients. L’article, dirigé par Nancy Leung, professeur adjoint à l’école de santé publique de l’Université de Hong Kong, a révélé que le port de masques chirurgicaux réduisait les quantités d’ARN de la grippe dans les gouttelettes et d’ARN du coronavirus saisonnier dans les aérosols.

Bien que l’étude n’ait pas porté spécifiquement sur le COVID-19, les résultats soutiennent le port du masque comme un moyen efficace de limiter la transmission du virus à partir d’une personne infectée – connu dans le langage médical comme le contrôle de la source. Il n’y a pas beaucoup de preuves que les masques transmettent une protection aux personnes en bonne santé, bien que cela soit possible (et puisse dépendre du type de masque). Toutefois, étant donné la prévalence de l’infection asymptomatique par le COVID-19, le port universel du masque se justifie dans une certaine mesure pour empêcher les personnes qui ne se savent pas malades d’infecter les autres. À Hong Kong, où l’épidémie est relativement bien maîtrisée, les masques sont portés par la grande majorité de la population, selon M. Cowling.

La probabilité d’une transmission par voie aérienne – surtout par rapport à d’autres voies, comme les gouttelettes ou les surfaces – reste incertaine. La plupart des chercheurs pensent toujours que le nouveau coronavirus se propage principalement par les gouttelettes et le contact avec des personnes ou des surfaces infectées. Le lavage diligent des mains et la distanciation sociale restent donc les mesures les plus importantes que les gens peuvent prendre pour éviter l’infection.

Leung met les risques en perspective. La plupart de ce que les gens savent sur la transmission par aérosol provient de la tuberculose, de la rougeole et de la varicelle, dit-elle – et ces agents pathogènes ont généralement une transmissibilité élevée, avec un potentiel de propagation à longue distance. « La pensée conventionnelle est donc que, dès que vous mentionnez qu’il y a une transmission par aérosol, tout le monde est très inquiet parce que la transmissibilité est plus élevée et qu’il est plus difficile de la contrôler », explique-t-elle. Mais même s’il y a une transmission par voie aérienne, elle peut ne se produire qu’à courte distance – dans laquelle d’autres voies d’infection peuvent être tout aussi probables, voire plus. Ainsi, ajoute Leung,  » avoir un risque plus élevé de transmission par aérosol en soi ne se traduit pas nécessairement par une plus grande transmissibilité. « 

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Note de la rédaction (7/9/20) : Cet article a été mis à jour à la lumière de la reconnaissance par l’Organisation mondiale de la santé de la transmission potentielle par aérosol du nouveau coronavirus. Ce revirement est intervenu après que plus de 200 scientifiques ont contribué à une lettre ouverte soulignant les preuves cumulées de ce type de transmission. Le texte avait précédemment été modifié le 15 mai pour inclure de nouvelles informations sur les gouttelettes propagées en parlant et sur une pratique de chorale dans l’État de Washington qui a rendu malades de nombreuses personnes.