Les mathématiques pour comprendre la transmission des maladies

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Marc Brisson entend guider les politiques sur la prévention et le contrôle des maladies infectieuses avec des modèles mathématiques. Lubie? Il semblerait; pourtant c’est exactement la mission du professeur agrégé de l’Université Laval.

« Le but de mes travaux, dit le professeur, est de produire l’information nécessaire à la formulation de politiques pour réduire le fardeau des maladies infectieuses, particulièrement les maladies infectieuses transmises sexuellement et les maladies pouvant être prévenues par la vaccination. »

Dans ce but, il travaille avec les décideurs à modéliser les dynamiques de la transmission des maladies infectieuses pour évaluer l’efficacité populationnelle et le cout-efficacité de différentes interventions. L’information obtenue peut donc servir aux responsables de politiques à optimiser les stratégies de prévention.

Pour trouver cette information, Marc Brisson se sert des mathématiques.

« Nos modèles mathématiques prédisent comment se propagent les maladies infectieuses dans la population et nous intervenons ensuite pour voir dans quelle mesure nous pouvons agir sur la propagation, dit-il. Ces modèles sont complexes et pour les traiter, nous avons besoin de superordinateurs. »

Il est question ici des ordinateurs de Calcul Canada, l’ONG qui détient la responsabilité de l’infrastructure numérique canadienne.

« La modélisation se fait à l’échelle des individus d’un ensemble collectif, explique-t-il, et les calculs exigent une grande capacité de traitement. Nous créons une population fictive à l’image du pays que nous voulons modéliser, le Canada, par exemple. Nous reproduisons le comportement des personnes et leur recours aux services de santé. Si notre modèle est en rapport avec une maladie transmise sexuellement (MTS), nous attribuons aux individus des facteurs de risque de MTS. Le principal facteur de risque serait dans ce cas l’activité sexuelle. La population serait donc stratifiée selon le sexe et on assignerait aux individus des comportements sexuels particuliers en fonction de leur âge, par exemple le nombre de partenaires par année et l’âge de leur première relation sexuelle, de telles données provenant de statistiques compilées au pays. »

C’est comme écrire un téléroman mathématique. Marc crée plusieurs personnages, leur attribue des caractéristiques personnelles, les met en relation avec d’autres personnages par des unions et des séparations. Des MTS sont introduites dans le scénario et il obtient le portait de la propagation de la transmission dans le temps. Prenons le cas du papillomavirus (VPH). Ses modèles reproduisent la transmission du virus et son incidence sur les maladies associées (cancer du col utérin, verrues génitales). Il se sert ensuite de ces modèles en posant des hypothèses quant aux caractéristiques des personnes et au nombre d’individus vaccinés, et il obtient un aperçu des conséquences de la vaccination.

« Nous pouvons constater l’impact des interventions sur la diminution des infections et de la maladie, mais aussi voir les économies potentielles pour le système de santé; nous sommes alors outillés pour estimer la rentabilité des interventions ».

Selon lui, ses modèles de vaccination donnent aux gouvernements le moyen de savoir si un programme de vaccination est rentable, d’identifier les populations à vacciner et de déterminer l’âge idéal de vaccination.

Les responsables de politiques prennent en compte une multitude de facteurs et de critères, dont certaines considérations éthiques. Aussi, le vaccin doit-il être sécuritaire et efficace, et la maladie doit présenter une certaine morbidité.

« Par nos travaux, les décideurs ont une meilleure image des impacts sur la morbidité et peuvent mieux estimer la rentabilité des interventions, dit le professeur. Comme les prévisions sont basées sur des modèles, il y a toujours une ombre. Je ne suis pas en mesure d’assurer que nos prévisions illustrent la réalité que nous connaitrons dans 10 ou 30 ans, mais notre méthodologie complexe et rigoureuse fournit toutefois l’estimation la plus précise possible, compte tenu des connaissances actuelles ».

Initialement, ses travaux portaient sur le vaccin contre la varicelle, la coqueluche et les infections pneumococciques. Aujourd’hui, en plus de s’intéresser au VPH, lui et son équipe travaillent sur la problématique du C. difficile.

Aider les responsables de politiques à prendre des décisions éclairées est pour lui une mission gratifiante. « Nous leur présentons les résultats sous une forme qui cadre avec leurs préoccupations et ils peuvent facilement intégrer cette information dans leur processus de prise de décision. Nous sommes toujours heureux de savoir que certaines décisions sont fondées, quoique partiellement, sur nos travaux ».

Par exemple, dans sa recommandation faite aux pays de réduire à deux doses la vaccination contre le VPH, l’Organisation mondiale de la Santé faisait amplement référence aux travaux de l’équipe de l’Université Laval.

Le professeur Brisson affirme que ces accomplissements n’auraient pas été possibles sans Calcul Canada. « En fait, nous ne pourrions pas construire nos modèles sans Calcul Canada et tout ce travail ne pourrait être mis à profit ».

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