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Operation Outbreak : le simulateur d'épidémie qui a anticipé les comportements humains pendant la pandémie

En 2018, une épidémie mortelle frappait l'école préparatoire de l'Académie militaire de Sarasota, en Floride. Des groupes d'élèves, équipés de combinaisons et de masques de protection, distribuaient des médicaments, vérifiaient l'état de santé des participants et transportaient les infectés en isolement sur des civières.

Avec le recul, cette scène était prémonitoire, bien qu'imaginaire. Les étudiants participaient à une simulation éducative via une application, confrontés à un pathogène virtuel se propageant par Bluetooth pour détecter les proximités. Tous les autres éléments étaient de simples accessoires.

Operation Outbreak, cette plateforme d'éducation expérientielle, est née d'un simple plan de cours imaginé par Todd Brown, ancien enseignant en Floride du Sud-Ouest. Tout a commencé en 2015 avec une question d'un élève de 7e : « Et si un virus comme Ebola arrivait aux États-Unis ? » De là est née une discussion, puis un module de deux semaines explorant rôles, financements, opérations sur le terrain et interactions entre acteurs.

Ils ont ensuite lancé une version analogique avec des autocollants pour simuler la contagion par contact rapproché, divisant les élèves en médecins, personnel de triage, épidémiologistes, médias, gouvernement et population générale.

La même année, sur un coup de tête, Brown contacte Pardis Sabeti, généticienne computationnelle et professeure à Harvard, experte des maladies infectieuses comme Ebola. De 2014 à 2016, Sabeti et Andrés Colubri, informaticien de son labo, développaient des apps pour diagnostic, pronostic et traçage numérique des contacts. « C'est un besoin évident pour quiconque a vécu une épidémie », explique Sabeti. « Le monde l'a découvert avec le COVID, mais nous l'avions anticipé dès Ebola et les oreillons. »

Le projet scolaire de Brown les séduit : il offre une opportunité d'immersion hyperréaliste pour recueillir des données de qualité sur les réactions humaines aux mesures comme vaccination ou quarantaine. « Tout s'est aligné : simuler une épidémie via une app pour plus de réalisme et de données », ajoute-t-elle.

Fin 2017, Colubri, Sabeti et Brown lancent la première version de l'app mobile Operation Outbreak et de sa plateforme web associée.

Comment fonctionne Operation Outbreak

Destiné aux écoles et établissements éducatifs, Operation Outbreak nécessite le téléchargement de l'app (iOS/Android). Les participants configurent la simulation via un code fourni par l'équipe.

Principalement partenaire d'écoles, le projet – géré par le Broad Institute de Harvard et le MIT – vise une décentralisation : toute organisation pourra créer sa simulation. « Nous affinons le niveau de supervision idéal », précise Kian Sani, responsable de programme.

Le pathogène virtuel se propage via Bluetooth. L'avatar de chaque utilisateur affiche son état (emoji sain ou malade) grâce à des outils comme p2pkit, Herald et Estimote, traçant les contacts à moins de 3 mètres avec précision temporelle.

La transmission dépend des paramètres prédéfinis ; l'app modélise tests, vaccins, masques ou EPI via QR codes. En mode asymptomatique, les porteurs paraissent sains jusqu'au test.

Operation Outbreak : le simulateur d épidémie qui a anticipé les comportements humains pendant la pandémie

Chaque interaction est loggée sur un serveur web pour visualisation en temps réel (« God View ») ou analyses post-simulation. Le portail permet d'ajuster paramètres : nombre d'utilisateurs, durée, symptômes, transmissibilité, ressources...

« Chaque simulation génère plus de données que les réponses réelles à une épidémie », note Sabeti. « Elle reproduit tensions policières, méfiance vaccinale ou tricheries. »

Même pré-COVID (2018-2019), des essais révélaient des comportements troublants : gouvernements menteurs, lanceurs d'alerte, falsification de passes sanitaires, spéculations sur masques malgré inégalités de ressources.

« Voir des enfants protester ou s'affronter était surréaliste », confie Brown. Un an avant l'urgence US, un éditorial Wired (2019) plaidait pour une préparation proactive. Ils testaient déjà un SARS-like asymptomatique. Des anciens élèves ont noté des similarités avec le COVID réel.

Objectif initial : survie individuelle, puis collective via vaccination/masquage. En 2021, avec Brigham Young University, exploration d'incitations vaccinales.

Modèles pour pandémies réelles

Outre l'immersion éducative, les données aident à affiner les modèles prédictifs. Résultats préliminaires publiés dans un Cell commentary et medRxiv.

Avantage : traçage complet des chaînes de transmission, impossible en réel. « Vision partielle sans tests massifs », dit Colubri. Ces données nourrissent modèles de risque et algorithmes prédictifs.

Facteur humain imprévisible distingue des simulations agent-based : « Les gens surprennent, contrairement aux algorithmes prédéfinis. »

Potentiel : test de politiques, calculateurs de risque Bluetooth (comme Apple-Google 2020). Autres recherches intègrent dynamiques sociales.

Ran Xu (UConn) valide : « Simulations immersives pour éduquer et modéliser comportements humains, cruciaux en épidémiologie. » Mais validation par données réelles essentielle ; limites liées à l'engagement des joueurs.

Perspectives sur les épidémies

Sabeti mène aussi Scout (suivi symptômes COVID, testé à Colorado Mesa). Elle insiste sur apps de traçage/surveillance, malgré freins privacy : « On partage tout sur TikTok, mais pas les données salvatrices. »

Manque de confiance complique. Priorité : manuel sur science des épidémies (2023).

« Malgré deux ans de pandémie, infos contradictoires pullulent. Nos simulations clarifient », dit Colubri. Elles favorisent coopération et succès collectif.

Souvent, après répétitions, élèves coopèrent mieux, expriment besoins et vainquent le pathogène.

Objectif : former scientifiques, décideurs santé publique à interactions sociétales et impacts individuels/collectifs.

« Si tous comprenaient mieux science et réponses épidémiques, la pandémie aurait-elle été différente ? » interroge Brown.

Le facteur empathie

Exercice post-simulation clé : réflexion sur décisions, confiance gouvernementale, science. Enfants apprennent empathie et coopération.

Urgence : intégrer éducation épidémique scolaire face à pandémies croissantes. COVID (vaccins efficaces) a tué >1M US ; le « grand » guette.

« Ère effrayante : et si un tueur instantané frappait tous âges ? » conclut Sabeti.

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