Dans la ville natale de Lidia Morawska, Brisbane, sur la côte est de l’Australie, des panneaux routiers diffusent un message simple : « Se laver les mains, sauver des vies ». Elle n’a aucun problème avec cela : « Se laver les mains est toujours une bonne mesure », déclare la scientifique spécialiste des aérosols, qui travaille à l’université de technologie du Queensland. Mais le panneau pourrait être dépassé.

Des séries de preuves convergentes indiquent que le SRAS-CoV-2, le coronavirus responsable de la pandémie de COVID-19, peut passer d’une personne à l’autre dans de minuscules gouttelettes appelées aérosols qui flottent dans l’air et s’accumulent au fil du temps. Après des mois de débat sur la question de savoir si les personnes peuvent transmettre le virus par l’air expiré, les scientifiques s’inquiètent de plus en plus de cette voie de transmission.

Le 6 juillet, Mme Morawska et le spécialiste des aérosols Donald Milton de l’université du Maryland, College Park, soutenus par un groupe international de 237 autres cliniciens, médecins spécialisés dans les maladies infectieuses, épidémiologistes, ingénieurs et spécialistes des aérosols, ont publié un commentaire1 dans la revue Clinical Infectious Diseases, qui exhorte la communauté médicale et les autorités de santé publique à reconnaître le potentiel de transmission par voie aérienne. Ils appellent également à des mesures préventives pour réduire ce type de risque.

Les chercheurs sont frustrés que des agences clés, comme l’Organisation mondiale de la santé (OMS), n’aient pas tenu compte de leurs conseils dans leurs messages publics.

En réponse au commentaire, l’OMS a adouci sa position. Lors d’une conférence de presse du 7 juillet, Benedetta Allegranzi, responsable technique du groupe de travail de l’OMS sur la lutte contre les infections, a déclaré : « Nous devons être ouverts à ces preuves et comprendre leurs implications concernant les modes de transmission, et aussi concernant les précautions à prendre. »

Le 9 juillet, l’OMS a publié une note scientifique sur la transmission virale. Elle maintient que des recherches supplémentaires sont nécessaires « étant donné les implications possibles de cette voie de transmission », mais reconnaît que la transmission par aérosol à courte distance ne peut être exclue dans les espaces bondés et mal ventilés. (L’OMS a déclaré à Nature qu’elle travaillait sur cette note depuis un mois et qu’elle n’était pas le résultat du commentaire.)

« Le message sur la transmission par voie aérienne est là », dit Morawska.

Pendant des mois, l’OMS a fermement repoussé l’idée qu’il existe une menace significative de transmission du coronavirus par les aérosols qui peuvent s’accumuler dans les lieux mal ventilés et être transportés par les courants d’air. L’agence maintient que le virus se propage principalement par les surfaces contaminées et par des gouttelettes plus grosses que les aérosols qui sont générées par la toux, les éternuements et la parole. On pense que ces gouttelettes parcourent des distances relativement courtes et tombent rapidement de l’air.

Ce type d’orientation a entravé les efforts qui pourraient prévenir la transmission par voie aérienne, comme les mesures qui améliorent la ventilation des espaces intérieurs et la limitation des rassemblements à l’intérieur, disent les chercheurs dans le commentaire : « Nous craignons que le manque de reconnaissance du risque de transmission aérienne du COVID-19 et l’absence de recommandations claires sur les mesures de contrôle contre le virus aérien aient des conséquences importantes : les gens peuvent penser qu’ils sont entièrement protégés en adhérant aux recommandations actuelles, mais en fait, des interventions supplémentaires contre le virus aérien sont nécessaires pour réduire davantage le risque d’infection. »

Ceci est particulièrement important maintenant, alors que les lockdowns mandatés par le gouvernement s’atténuent et que les entreprises rouvrent. « Pour contrôler l’infection, nous devons contrôler tous les moyens d’infection », déclare Mme Morawska, qui a d’abord contacté l’OMS pour lui faire part de ses préoccupations et a publié un résumé des preuves2 au début du mois d’avril.

Mais cette conclusion n’est pas populaire auprès de certains experts car elle va à l’encontre de décennies de réflexion sur les infections respiratoires. Depuis les années 1930, les chercheurs et les responsables de la santé publique ont généralement écarté l’importance des aérosols – des gouttelettes de moins de 5 micromètres de diamètre – dans les maladies respiratoires telles que la grippe. L’opinion dominante est que les virus respiratoires sont transmis par les gouttelettes les plus grosses, ou par contact avec les gouttelettes qui tombent sur les surfaces ou sont transférées par les mains des personnes. Lorsque le SRAS-CoV-2 est apparu fin 2019, l’hypothèse était qu’il se propageait de la même manière que les autres virus respiratoires et que la transmission par voie aérienne n’était pas importante.

L’OMS suit les preuves disponibles et a modéré son opposition antérieure à l’idée que le virus puisse se propager par les aérosols, dit Allegranzi. Selon elle, bien que l’OMS reconnaisse que la transmission par voie aérienne soit plausible, les preuves actuelles ne sont pas suffisantes pour prouver le contraire. Elle ajoute que les recommandations de distanciation physique, de quarantaine et de port de masques dans la communauté sont susceptibles de contribuer à contrôler la transmission par aérosol si elle se produit.

Débat vieux comme le monde

Le débat sur les voies de transmission a de grandes implications pour les efforts visant à arrêter la propagation du virus. Les aérosols plus petits et plus légers peuvent s’attarder et s’accumuler dans l’air et parcourir de longues distances grâce aux courants atmosphériques. Mais des études remontant à celles de l’ingénieur William Wells dans les années 1930 ont suggéré que les grosses gouttelettes tombent de l’air dans un rayon de 2 mètres environ.

Lorsque le SRAS-CoV-2 est apparu, les responsables de la santé ont recommandé de se laver fréquemment les mains et de maintenir une distance physique pour briser les voies de transmission par gouttelettes et par contact. Et certains chercheurs et cliniciens affirment que ces approches sont suffisantes. Les données relatives au suivi des contacts confirment ces mesures, déclare Kate Grabowski, épidémiologiste spécialisée dans les maladies infectieuses à l’université Johns Hopkins de Baltimore (Maryland). « Les contacts les plus à risque sont ceux qui sont des individus avec qui vous partagez une maison ou avec qui vous avez été dans un espace confiné pendant une période de temps substantielle, ce qui m’amènerait à croire que c’est probablement dirigé principalement par la transmission par gouttelettes », dit-elle, bien qu’elle précise que la transmission par aérosol pourrait se produire en de rares occasions.

Mais d’autres chercheurs affirment que les études de cas de regroupements à grande échelle ont montré l’importance de la transmission par voie aérienne. Lorsque les médias ont rapporté qu’un grand nombre de personnes étaient tombées malades à la suite de rassemblements en intérieur, Kim Prather, spécialiste des aérosols à l’Université de Californie, à San Diego, a commencé à remettre en question l’adéquation des recommandations de distanciation sociale des Centres américains de contrôle et de prévention des maladies (CDC), qui demandent aux gens de rester à 1,8 mètre de distance. La propagation à l’intérieur des bâtiments suggère que le virus se transmet d’une manière différente de celle que les autorités sanitaires avaient supposée. « Pour un chimiste de l’atmosphère, ce que je suis, le seul moyen d’y parvenir est de le mettre dans l’air et que tout le monde respire cet air », déclare M. Prather, qui s’est joint au commentaire. « C’est le pistolet fumant. »

De nombreux chercheurs préoccupés par la transmission par voie aérienne citent l’exemple d’une répétition fatidique d’une chorale qui a eu lieu à une heure de route de Seattle, Washington, le 10 mars. Soixante et un membres de la Skagit Valley Chorale se sont réunis pour une répétition qui a duré deux heures et demie. Bien qu’il y ait eu du désinfectant pour les mains à l’entrée et que les membres de la chorale se soient abstenus de s’embrasser et de se serrer la main, au moins 33 choristes ont contracté le SRAS-CoV-2, et deux sont décédés. Les enquêteurs ont conclu que le virus aurait pu se propager dans les aérosols produits par le chant, et un « super-émetteur » qui a produit plus de particules d’aérosol que ce qui est typique, bien qu’ils ne pouvaient pas exclure la transmission par des objets ou de grosses gouttelettes3.

Mais Morawska a modélisé les conditions dans la salle de répétition, et dit qu’il n’est pas nécessaire d’invoquer l’idée d’un super-émetteur4. La ventilation inadéquate, la longue durée d’exposition et le chant ont suffi à expliquer le nombre de personnes qui ont été infectées. Et aucune ventilation n’aurait pu réduire le risque à un niveau acceptable pour la répétition de deux heures et demie, dit-elle.

Dans un autre cas, les chercheurs ont utilisé un gaz traceur pour montrer que les aérosols transportés par les courants d’une unité de climatisation dans un restaurant de Guangzhou, en Chine, étaient à blâmer pour une épidémie touchant dix dîneurs de trois familles distinctes. Aucun des membres du personnel ou des clients assis à proximité d’autres unités de climatisation n’a été infecté5.

Par ailleurs, le passager d’un bus touristique dans la province de Hunan en Chine a infecté 8 des 49 personnes présentes dans le bus. L’une d’entre elles était assise à 4,5 mètres de la personne infectée et entrait et sortait du bus par une autre porte. « Cela exclut la possibilité d’un contact mutuel ou d’un contact très étroit », déclare Yang Yang, épidémiologiste à l’Université de Floride à Gainsville, qui est co-auteur d’un rapport sur cette affaire. « Je pense qu’il y a suffisamment de preuves pour que nous soyons très préoccupés dans les environnements intérieurs, en particulier dans les espaces confinés », dit-il.

Gouttelettes dangereuses

Les études de cas peuvent fournir des preuves circonstancielles que les aérosols transportent le virus, mais les chercheurs veulent préciser comment et quand cela se produit. Le problème est de prendre les aérosols sur le fait.

Des études de laboratoire remontant aux années 1930 et 1940 ont conclu que les gouttelettes expulsées en parlant ou en toussant sont plus grosses que les aérosols. Ces gouttelettes plus grosses, de plus de 5 micromètres de diamètre, tombent rapidement de l’air parce qu’elles sont trop lourdes pour se déplacer sur les courants d’air légers.

Mais des expériences plus sensibles dressent maintenant un tableau plus complexe qui souligne l’importance des aérosols comme voie de transmission. Une étude publiée en mai a utilisé la diffusion de la lumière laser pour détecter les gouttelettes émises par des volontaires sains lorsqu’ils parlent. Les auteurs ont calculé6 que pour le SRAS-CoV-2, une minute de parole forte génère plus de 1 000 petits aérosols chargés de virus de 4 micromètres de diamètre qui restent en suspension dans l’air pendant au moins 8 minutes. Ils concluent qu' »il existe une probabilité substantielle que le fait de parler normalement entraîne la transmission du virus par voie aérienne dans des environnements confinés ».

Une autre étude7 publiée par Morawska et ses collègues sous forme de préimpression, qui n’a pas encore été examinée par des pairs, a révélé que les personnes infectées par le SRAS-CoV-2 exhalaient 1 000 à 100 000 copies par minute d’ARN viral, un marqueur de la présence de l’agent pathogène. Comme les volontaires ont simplement expiré, l’ARN viral a probablement été transporté dans des aérosols plutôt que dans les grosses gouttelettes produites lors de la toux, des éternuements ou de la parole.

D’autres études en laboratoire suggèrent que les aérosols de SRAS-CoV-2 restent infectieux plus longtemps que les aérosols de certains virus respiratoires apparentés. Lorsque les chercheurs ont créé des aérosols du nouveau coronavirus, ceux-ci sont restés infectieux pendant au moins 16 heures et présentaient une infectivité supérieure à celle des coronavirus SRAS-CoV et MERS-CoV, qui provoquent respectivement le syndrome respiratoire aigu sévère et le syndrome respiratoire du Moyen-Orient8.

En dehors du laboratoire, il est beaucoup plus difficile de détecter les aérosols et de montrer qu’ils peuvent transmettre le virus. Dans une étude, des chercheurs de Wuhan, en Chine, ont détecté l’ARN du SRAS-CoV-2 dans des échantillons d’aérosols recueillis dans un hôpital9. Mais l’OMS et d’autres organismes ont critiqué des études de ce type car elles ne détectent que l’ARN viral, et non le virus infectieux. « Tous ces chercheurs s’efforcent de trouver le virus viable » dans les milieux cliniques, dit Allegranzi. « Chaque fois qu’on le trouvera, ce sera vraiment très pertinent. »

L’un des problèmes auxquels les chercheurs sont confrontés pour étudier la viabilité des virus dans les aérosols est la façon dont les échantillons sont collectés. Les dispositifs typiques qui aspirent les échantillons d’air endommagent la délicate enveloppe lipidique d’un virus, explique Julian Tang, virologue à l’université de Leicester, au Royaume-Uni. « L’enveloppe lipidique va se cisailler, et ensuite nous essayons de cultiver ces virus et nous obtenons un taux de récupération très, très faible », dit-il.

Quelques études, cependant, ont réussi à mesurer la viabilité des particules virales transmises par aérosol. Une équipe de la direction des sciences et des technologies du ministère américain de la sécurité intérieure à Washington DC a découvert que les conditions environnementales jouent un rôle important dans la durée de viabilité des particules virales dans les aérosols. Le SRAS-CoV-2 dans des aérosols de salive fictive a perdu 90 % de sa viabilité en 6 minutes d’exposition à la lumière du soleil d’été, contre 125 minutes dans l’obscurité10. Cette étude suggère que les environnements intérieurs pourraient être particulièrement risqués, car ils manquent de lumière ultraviolette et parce que le virus peut devenir plus concentré qu’il ne le serait dans des espaces extérieurs.

Les chercheurs disent qu’une grande inconnue demeure : combien de particules virales sont nécessaires pour déclencher une infection ? C’est l’une des raisons pour lesquelles Allegranzi aimerait voir des essais randomisés qui démontrent que les interventions visant à contrôler les aérosols fonctionnent réellement. Un exemple, dit-elle, serait un essai montrant que les masques respiratoires ajustés offrent une meilleure protection que les masques médicaux plus lâches dans un cadre de soins de santé.

Tang, qui a contribué au commentaire, dit que la barre de la preuve est trop élevée en ce qui concerne la transmission par voie aérienne.  » demandent des preuves pour montrer que c’est aéroporté, sachant qu’il est très difficile d’obtenir la preuve que c’est aéroporté « , dit-il. « En fait, les preuves de la transmission par voie aérienne sont si bonnes maintenant, elles sont bien meilleures que les preuves de contact ou de gouttelettes pour lesquelles ils disent de se laver les mains à tout le monde. »

Évolution de la politique

En fin de compte, dit Morawska, une action forte du sommet est cruciale. « Une fois que l’OMS aura dit qu’il s’agit d’une transmission par voie aérienne, tous les organismes nationaux suivront », dit-elle.

Dans le commentaire publié dans Clinical Infectious Diseases, elle et les autres chercheurs font valoir que les études sur le SRAS-CoV-2 et d’autres virus suggèrent fortement que la transmission par voie aérienne du SRAS-CoV-2 est une voie importante1.

L’OMS dit prêter attention à ces préoccupations. Elle « continuera à examiner tout ce qui émerge », déclare Mme Allegranzi. Mais en juin, elle a mis en doute les qualifications de ceux qui mènent le débat. « Il y a ce mouvement, qui a fait entendre sa voix très fort en publiant divers documents de position ou d’opinion », dit-elle. « Pourquoi ne nous demandons-nous pas… pourquoi ces théories proviennent-elles principalement d’ingénieurs, d’aérobiologistes, etc., alors que la majorité des cliniciens, des spécialistes des maladies infectieuses, de l’épidémiologie, de la santé publique, de la prévention et du contrôle des infections ne pensent pas exactement la même chose ? Ou bien ils apprécient cette preuve, mais ils ne pensent pas que le rôle soit si important ? »

Morawska conteste cette caractérisation. Et la liste des personnes qui ont rejoint le commentaire révèle 40 médecins, virologues et épidémiologistes des maladies infectieuses, ainsi qu’au moins 20 scientifiques des aérosols qui travaillent directement sur la transmission des agents infectieux.

Pendant la conférence de presse du 7 juillet, Maria Van Kerkhove, responsable technique de l’OMS pour COVID-19, a déclaré à propos du commentaire : « Beaucoup des signataires sont des ingénieurs, ce qui est un merveilleux domaine d’expertise, qui ajoute aux connaissances croissantes sur l’importance de la ventilation. »

Les gouvernements ont commencé à agir de leur côté pour lutter contre la transmission par voie aérienne. En mai, les directives du ministère allemand de la santé ont été modifiées pour indiquer explicitement que « des études indiquent que le nouveau coronavirus peut également être transmis par des aérosols… Ces noyaux de gouttelettes peuvent rester en suspension dans l’air pendant de longues périodes et peuvent potentiellement transmettre des virus. Les pièces contenant plusieurs personnes doivent donc être aérées régulièrement. » Le CDC ne mentionne pas les aérosols ou la transmission par voie aérienne, mais il a mis à jour son site Web le 16 juin pour dire que la proximité du contact et la durée de l’exposition sont importantes.

Un porte-parole du Scientific Advisory Group for Emergencies du Royaume-Uni dit qu’il y a de faibles preuves de la transmission par aérosol dans certaines situations, mais le groupe recommande néanmoins « que les mesures de contrôle de la transmission incluent celles qui ciblent les voies d’aérosol ». Lorsque le Royaume-Uni a revu ses directives en matière de distanciation sociale, il a conseillé aux gens de prendre des précautions supplémentaires dans les situations où il n’est pas possible de rester à deux mètres de distance. Les conseils comprennent des recommandations de porter un masque facial et d’éviter les interactions face à face, une mauvaise ventilation et des conversations ou des chants forts.

Allegranzi dit que le groupe de 35 experts de l’OMS qui vérifie les preuves émergentes a discuté de la transmission par voie aérienne à au moins 4 occasions, et que l’OMS travaille avec des aérobiologistes et des ingénieurs pour discuter des preuves émergentes et développer de meilleures directives de ventilation.

Ce n’est pas la première fois au cours de la pandémie que les cliniciens et les chercheurs ont critiqué l’OMS pour sa lenteur à mettre à jour les directives. Beaucoup avaient demandé très tôt à l’agence de reconnaître que les masques faciaux peuvent aider à protéger le grand public. Mais l’OMS n’a pas fait d’annonce à ce sujet avant le 5 juin, date à laquelle elle a changé de position et recommandé le port de masques en tissu lorsque la distance sociale n’était pas possible, par exemple dans les transports publics et dans les magasins. De nombreux pays recommandaient ou imposaient déjà leur utilisation. Le 3 avril, les CDC ont émis des recommandations pour l’utilisation de masques dans les zones où les taux de transmission sont élevés. Et les preuves appuient ces actions : une revue systématique a trouvé dix études sur le COVID-19 et les coronavirus apparentés – principalement dans les établissements de soins de santé – qui, ensemble, montrent que les masques faciaux réduisent effectivement le risque d’infection11.

Allegranzi reconnaît que, concernant la position de l’OMS sur les masques, « la précédente peut-être était moins claire ou plus prudente ». Elle précise que les nouvelles preuves qu’une personne atteinte du SRAS-CoV-2 est capable de le transmettre avant l’apparition des symptômes (pré-symptomatique) ou sans jamais présenter de symptômes (asymptomatique), ont pesé dans la décision de modifier les conseils. D’autres recherches – commandées par l’OMS – montrant que les masques en tissu constituent une barrière efficace, ont également été un facteur important.

Les chercheurs qui défendent l’importance des aérosols disent que les gouvernements et les entreprises devraient prendre des mesures spécifiques pour réduire cette voie de transmission potentielle. Morawska aimerait voir des recommandations contre la recirculation de l’air dans les bâtiments et contre le surpeuplement ; et elle demande des normes qui stipulent des niveaux efficaces de ventilation, et éventuellement celles qui exigent que les systèmes d’air filtrent les particules ou utilisent des rayons ultraviolets pour tuer les virus en suspension dans l’air12.

Allegranzi maintient que les recommandations actuelles de l’OMS sont solides. « C’est un faisceau de précautions, y compris l’hygiène des mains, y compris les masques, y compris la distanciation, qui sont toutes importantes », dit-elle. « Certaines de ces mesures auront un impact également sur la transmission par aérosol, si c’est une réalité.

« .