Bataille mathématique contre maladie négligée

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Bataille mathématique contre maladie négligée

11.11.15 - La schistosomiase est une maladie parasitaire endémique de l’Afrique sub-saharienne. Alors que les projets humanitaires ont permis de réduire le nombre de victimes, des chercheurs développent actuellement un modèle visant un objectif ambitieux : éradiquer la maladie de la région.

La schistosomiase ou bilharziose est une maladie parasitaire qui s’attaque aux personnes exposées aux eaux contaminées des lacs ou des rivières. La dernière décennie a été le théâtre de plusieurs campagnes de traitement des individus infecté, réduisant la morbidité de la maladie. Pour espérer l’éliminer complètement d’une région, il faut toutefois s’attaquer à l’ensemble du cercle infectieux. Dans une étude publiée dans le journal PLOS Neglected Tropical Diseases , un groupe de chercheurs dirigés par l’EPFL démontre combien, au Burkina Faso, la mobilité humaine et l’aménagement des ressources en eau ont contribué à la propagation de cette maladie et aux difficultés de mise en œuvre par rapport au développement de stratégies de traitement plus efficaces.
Par le passé, l’être humain est déjà ressorti vainqueur de cette bataille contre la schistosomiase. Par exemple en Algérie et au Japon, pays fortement touchés dont elle a pu être totalement éliminée. Malgré tout, plus de 250 millions de personnes nécessitent encore un traitement chaque année, la plupart en Afrique sub-saharienne. « Au Burkina Faso, dix ans de traitement ont permis de réduire la prévalence de la maladie de 40 à 5% », explique Javier Perez-Saez, chercheur au Laboratoire d’écohydrologie à l’EPFL et auteur principal de l’étude. « Pourtant, si nous arrêtons aujourd’hui de traiter les victimes, il suffira de quelques décennies pour que l’on revienne à notre point de départ. »

Les scientifiques ont développé un modèle informatique qui intègre de nombreux paramètres et, notamment, la biologie complexe du parasite. Lorsque les œufs de ce dernier - excrétés par les individus infectés - se retrouvent dans un lac ou un cours d’eau, ils éclosent et infectent les escargots d’eau douce qui vivent dans les réservoirs, ruisseaux et canaux d’irrigation. Les larves grandissent et se multiplient à l’intérieur des escargots qui les libèrent dans l’eau. De là, rien de plus facile pour elles que de s’en retourner infecter leurs hôtes principaux : les êtres humains.
Le succès d’une intervention dépend essentiellement du moment choisi pour la réaliser. Or, ce choix n’est pas simple car il est influencé par des variables telles que les climats locaux ou les calendriers scolaires. Pour des raisons logistiques, les campagnes de traitement ciblant les enfants sont souvent mises en œuvre le premier jour de la rentrée scolaire, au début du mois d’octobre, juste après la saison des pluies. Mais comme il reste encore de l’eau partout, les enfants finissent souvent par être réinfectés et entretiennent ainsi le cycle biologique du parasite.

Javier Perez-Saez évoque un second exemple qui montre combien des facteurs inattendus peuvent contribuer à propager la maladie : dans une région non-contaminée du nord du Burkina Faso, un grand barrage a été construit pour récolter de l’eau aux fins de l’irrigation. L’ouvrage a non seulement créé un nouvel habitat pour l’hôte intermédiaire du parasite - l’escargot d’eau douce - mais il a également attiré des migrants provenant de zones où la maladie existait. En à peine dix ans, la région a vu la prévalence de la schistosomiase flamber et passer de 0 à plus de 60% chez les enfants en ’ge scolaire.
« Si l’on veut éliminer cette maladie, il faut prendre en compte la situation globale, parce qu’au final c’est à ce niveau que des décisions sont prises », conseille Javier Perez-Saez. Dans leur étude, les chercheurs présentent une première version de leur modèle mathématique. « La première étape nous a déjà permis de déduire plusieurs conclusions intéressantes sur le rôle de la mobilité humaine et de l’aménagement des ressources en eau. Mais notre publication avait pour objectif principal de dresser la liste de ce qu’il reste à faire ». Le scientifique ajoute surtout que leur modèle tiendra davantage compte du climat burkinabé et du contexte sociologique local.

Cette approche mathématique visant à éliminer la maladie du Burkina Faso ne représente qu’une facette de la collaboration autour de plusieurs problématiques et existant depuis 30 ans entre l’EPFL et l’Institut International d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement (2iE) situé à Ouagadougou. Le modèle développé par les chercheurs complète et informe sur les initiatives cherchant à éduquer les populations touchées et à améliorer l’accès à l’eau propre et aux installations sanitaires.

Partenaires : Laboratoire d’écohydrologie de l’EPFL, Suisse ; Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria, Politecnico di Milano, Milan, Italie ; Hopkins Marine Station, Stanford University, Monterey, Etats-Unis ; Institut International d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement, Ouagadougou, Burkina Faso. Financement par la Direction suisse du développement et de la coopération

Référence: Perez-Saez J, Mari L, Bertuzzo E, Casagrandi R, Sokolow SH, De Leo GA, et al. (2015) A Theoretical Analysis of the Geography of Schistosomiasis in Burkina Faso Highlights the Roles of Human Mobility and Water Resources Development in Disease Transmission. PLoS Negl Trop Dis 9(10)