Le vaccin BCG protège-t-il contre le coronavirus? Application de la boîte à outils d'un économiste à une question médicale -Liberty Street Economics

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Comme COVID-19 s'est répandu à travers le monde, il y a une recherche intense de traitements et de vaccins, avec de nombreux essais en cours dans plusieurs pays. Plusieurs observateurs et organes de presse de premier plan ont remarqué que les pays qui administrent encore un ancien vaccin contre la tuberculose – le vaccin Bacillus Calmette-Guérin (BCG) – ont eu moins de cas de coronavirus et moins de décès par habitant au début de l'épidémie. Mais cette corrélation est-elle vraiment une preuve solide que le vaccin BCG offre une certaine défense contre le COVID-19? Dans cet article, nous examinons l'incidence des cas de coronavirus le long de l'ancienne frontière entre l'Est et l'Ouest de l'Allemagne, en utilisant des techniques économétriques pour déterminer si les différences historiques dans les politiques de vaccination expliquent le niveau d'infection plus faible dans l'ancien Est.

Le vaccin BCG est utilisé depuis près de 100 ans dans la lutte contre la tuberculose. Aujourd'hui, la maladie a été en grande partie éradiquée du monde développé et de nombreux pays riches ont arrêté la vaccination obligatoire. L'Espagne, par exemple, a mis fin à la vaccination obligatoire par le BCG en 1985. Le pays a enregistré plus de 563 décès par coronavirus par million d'habitants et est l'un des pays les plus durement touchés par habitant. Son voisin, le Portugal, continue de pratiquer la vaccination obligatoire par le BCG à ce jour et n'a connu que 108 décès par coronavirus par million d'habitants (tous les chiffres au 8 mai). Plus généralement, des études ont montré que les pays avec vaccination obligatoire par le BCG ont tendance à avoir beaucoup moins de cas de coronavirus et moins de décès par habitant que les pays sans vaccination obligatoire, et que l'intensité de l'épidémie est plus faible pour les pays qui ont commencé à vacciner plus tôt. De telles corrélations entre pays n'impliquent pas de causalité et les sceptiques se sont précipités pour suggérer que l'immunisation passive contre le vaccin BCG serait au mieux de courte durée. L'OMS prévient maintenant qu'il n'y a actuellement aucune preuve que le vaccin protège contre le nouveau coronavirus.

Des essais cliniques sont actuellement en cours en Australie, aux Pays-Bas et aux États-Unis pour tester l'efficacité du vaccin BCG contre le COVID-19 (à court et à long terme). Cependant, les résultats de ces essais restent dans plusieurs mois. Alors que les résultats de ces essais cliniques seront le dernier mot en la matière, entre-temps, les outils statistiques utilisés par les économistes peuvent aider à évaluer les preuves qui font déjà l'objet d'un débat public.

Les économistes, souvent incapables d'effectuer des expériences randomisées, ont développé une suite de méthodes pour exploiter les «expériences naturelles» qui se produisent par hasard au fur et à mesure que l'action humaine se déroule. Dans cet article, nous utiliserons l'un de ces outils – une analyse de discontinuité de régression géographique – pour déterminer si la prévalence des coronavirus change sensiblement à la frontière de l'ère de la guerre froide entre l'Allemagne de l'Est et de l'Ouest, pays avec des politiques de vaccination très différentes avant leur réunification en 1990 : L'Allemagne de l'Est avait la vaccination BCG obligatoire jusqu'à la réunification, tandis que l'Allemagne de l'Ouest a arrêté la vaccination volontaire mais universelle de facto en 1975. Pour être clair, nous ne pourrons pas tester si le vaccin BCG entraîne par inadvertance le système immunitaire contre le COVID-19 peu après est administré, mais peut évaluer les espoirs que cette vaccination pourrait offrir une protection durable contre le COVID-19.

Notre cadre présente un puzzle qui lui est propre. De nombreux observateurs en Allemagne (par exemple, Die Zeit, un hebdomadaire allemand) ont remarqué que la prévalence des coronavirus est beaucoup plus faible dans l'Est que dans l'Ouest, mais n'ont trouvé que peu d'explications convaincantes. De plus, la faible mortalité en Allemagne dans son ensemble a fait l'objet de nombreuses spéculations. Nous fournissons des preuves formelles qu'il y a effectivement une discontinuité considérable dans les cas de COVID-19 à la frontière, contrôlant de manière flexible tout ce qui est continu à cette frontière. D'autres variables importantes – comme le revenu disponible et l'âge moyen – sautent également à la frontière, mais les facteurs de confusion potentiels les plus importants – les taux de mortalité de la population due aux maladies infectieuses et la mobilité après l'arrêt – sautent dans le «mauvais» sens. Ils sont beaucoup plus haute à l'Est qu'à l'Ouest et sont donc des causes improbables de ce schéma. Cependant, nous constatons également que la différence de prévalence des coronavirus est uniforme entre les groupes d'âge, plutôt que de dépendre de la naissance des personnes avant ou après l'arrêt de la vaccination obligatoire dans chaque partie du pays. Ce fait ne peut pas être expliqué par une immunisation entraînée plus large via le vaccin BCG.

Nous commençons notre analyse par une carte des cas de coronavirus en Allemagne par comté au 26 avril, enregistrée par l'Institut Robert Koch. L'ancienne frontière entre l'Allemagne de l'Est et l'Allemagne de l'Ouest est soulignée en rouge. Plus l'ombre d'un comté est sombre, plus il y a de cas de coronavirus par million d'habitants. Plusieurs comtés avec des concentrations élevées se distinguent (comme Heinsberg, limitrophe de la France et une grande partie de la Bavière, deux endroits où l'épidémie a été enregistrée pour la première fois). Il est également clair qu'il existe une plus grande densité de cas de coronavirus autour des grandes villes (Berlin, Hambourg et Stuttgart), tout comme aux États-Unis. Cependant, nous voyons immédiatement que les comtés situés juste à l'ouest de l'ancienne frontière ont une nuance de bleu beaucoup plus sombre que les comtés situés juste à l'est.

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Pour formaliser l'intuition de cette carte, nous utilisons un plan de discontinuité de régression, dans lequel nous estimons de manière non paramétrique la prévalence des coronavirus en fonction de la distance jusqu'à la frontière et comparons les estimations des côtés est et ouest de la frontière. Nous présentons une représentation graphique de cet exercice dans le tableau ci-dessous, où la variable dépendante est le logarithme des cas de coronavirus par million d'habitants – une jauge de la propagation exponentielle du virus. Nous voyons que le bond à la frontière est d'environ 0,7 point de log, ce qui implique qu'il y a deux fois moins de cas par habitant dans un ancien comté est-allemand par rapport à un comté ouest-allemand juste de l'autre côté de la frontière. Cette réduction de moitié des cas domine la variation de la prévalence des coronavirus entre les comtés de l'Est (où elle est uniformément faible) et est importante par rapport à la prévalence moyenne en Occident. Les comtés lointains de Bavière ou près de la frontière avec la France ont les cas les plus élevés, mais une propagation régulière à partir de là impliquerait un déclin continu et ne peut pas expliquer la chute précipitée à la frontière.

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Néanmoins, notre élément de preuve clé rend l'hypothèse du BCG très peu probable. Nous exploitons le fait que l'Allemagne de l'Est a eu la vaccination obligatoire de 1951 à 1990, tandis que l'Allemagne de l'Ouest a recommandé de vacciner tout le monde de 1961 à 1975. Si c'est vraiment le vaccin qui protège contre le virus, alors nous nous attendrions à ce que les discontinuités dans les cas détectés chez les personnes âgées de 15 ans -34 (dont la plupart n'ont reçu le vaccin nulle part) proviendraient uniquement des effets protecteurs d'une plus grande vaccination de la population à l'Est et non de la vaccination eux-mêmes. D'un autre côté, les discontinuités chez les personnes âgées de 35 à 59 ans (qui ont toutes été vaccinées à l'Est, par opposition à celles de plus de 45 ans à l'Ouest) devraient en outre inclure l'effet direct de la réception du vaccin elles-mêmes, et devraient donc être plus importantes. . Le graphique ci-dessous montre que les discontinuités dans la prévalence des coronavirus pour les deux groupes d'âge sont sévères et à peu près identiques en taille, contredisant ce que nous nous attendrions à voir si l'hypothèse du BCG était vraie.

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Si le vaccin BCG ne semble pas expliquer la différence Est-Ouest dans les cas de coronavirus, alors qu'est-ce qui le fait? Un indice peut être trouvé dans les schémas de navettage de l'Allemagne. Si ceux qui vivent en Occident travaillent à l'Ouest et, malgré une grande vague de migration post-réunification, la plupart des anciens Allemands de l'Est travaillent toujours à l'Est, il se peut que les flux de déplacements ne se soient pas complètement réajustés depuis la réunification. En d'autres termes, les comtés occidentaux le long de l'ancienne frontière peuvent rester quelque peu déconnectés de leurs voisins orientaux – plus que ce ne serait le cas s'il n'y avait jamais eu de frontière nationale les séparant. Comme l'épidémie a commencé à l'ouest, il a peut-être eu plus de mal à se propager vers l'est car relativement moins de personnes font la navette entre l'est et l'ouest que sur des distances comparables dans l'ouest ou dans l'est. La propagation du virus vers l'est a ensuite été interrompue par le verrouillage à l'échelle nationale institué le 22 mars.

Nous simulons un modèle SIR canonique de l'épidémie de coronavirus dans chaque comté allemand, permettant aux infections de se propager le long des modèles de navettage à partir de la distribution des cas de coronavirus le 29 février. Nous constatons que dans les données simulées, le nombre de cas diminue également de manière discontinue comme un traverse d'ouest en est au-dessus de l'ancienne frontière, le déclin étant quelque peu moindre, mais d'amplitude proche, du déclin observé dans les données réelles. Notre méthodologie ne peut pas exclure d'autres explications, et les flux de navettage officiellement enregistrés ne représentent probablement pas parfaitement le mouvement de personne à personne à travers l'Allemagne. Cependant, notre simulation construit une situation qui est cohérente avec les données sur la prévalence des coronavirus et explique la baisse de la prévalence à l'ancienne frontière est-allemande sans référence à l'hypothèse BCG.

Bien qu'il soit décevant de trouver des preuves contre un remède partiel, cet article montre l'importance d'examiner attentivement les autres explications des corrélations qui peuvent sembler convaincantes à première vue. Alors que le monde attend les résultats des essais cliniques randomisés, un débat animé continue sur l'utilisation des données non expérimentales disponibles. Nous espérons que nos résultats, basés sur une conception de discontinuité moderne et des simulations de l'épidémie, aideront à éloigner ce débat de tirer des conclusions solides sur la base de données transnationales.

Richard Bluhm est professeur adjoint d'économie à l'Université Leibniz de Hanovre et chercheur Humboldt Lynen à l'Université de Californie à San Diego.

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Maxim Pinkovskiy est économiste principal au sein du groupe de recherche et de statistiques de la Federal Reserve Bank de New York.

Comment citer ce post:

Richard Bluhm et Maxim Pinkovskiy, «Le vaccin BCG protège-t-il contre le coronavirus? Application d'une boîte à outils d'un économiste à une question médicale », Federal Reserve Bank of New York Liberty Street Economics, 11 mai 2020, https://libertystreeteconomics.newyorkfed.org/2020/05/does-the-bcg-vaccine-protect-against-coronavirus.html.


Avertissement

Les opinions exprimées dans cet article sont celles de l'auteur et ne reflètent pas nécessairement la position de la Federal Reserve Bank de New York ou du Federal Reserve System. Toute erreur ou omission relève de la responsabilité de l'auteur.

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