Elisabetta Colosi, Giulia Bassignana, Diego Andrés Contreras, Canelle Poirier, Pierre-Yves Boëlle, Simon Cauchemez, Yazdan Yazdanpanah, Bruno Lina, Arnaud Fontanet, Alain Barrat, Vittoria Colizza, Institut Pierre Louis d'Epidémiologie et de Santé Publique (iPLESP), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU), Centre de Physique Théorique - UMR 7332 (CPT), Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CPT - E5 Physique statistique et systèmes complexes, Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Université de Toulon (UTLN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Modélisation mathématique des maladies infectieuses - Mathematical modelling of Infectious Diseases, Institut Pasteur [Paris] (IP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité), AP-HP - Hôpital Bichat - Claude Bernard [Paris], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), Infection, Anti-microbiens, Modélisation, Evolution (IAME (UMR_S_1137 / U1137)), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris Cité (UPCité)-Université Sorbonne Paris Nord, Virology and human respiratory Pathologies - Virology and human respiratory Pathologies (VirPath), Centre International de Recherche en Infectiologie (CIRI), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Epidémiologie des Maladies Emergentes - Emerging Diseases Epidemiology, Université Paris Cité (UPCité)-Pasteur-Cnam Risques infectieux et émergents (PACRI), Institut Pasteur [Paris] (IP)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Paris Cité (UPCité)-Institut Pasteur [Paris] (IP)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM), Pasteur-Cnam Risques infectieux et émergents (PACRI), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Paris Cité (UPCité), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM), Tokyo Institute of Technology [Tokyo] (TITECH), EU Framework Programme for Research and Innovation Horizon 2020, Horizon Europe Framework Programme, Agence Nationale de la Recherche, ANRS – Maladies infectieuses émergentes, ANR-20-COV1-0005,GravCOVID19Fr,Facteurs d'hospitalisation et de décès pour COVID-19 dans la population française(2020), Centre International de Recherche en Infectiologie - UMR (CIRI), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Bassignana, Giulia
Background Schools were closed extensively in 2020–21 to counter SARS-CoV-2 spread, impacting students’ education and wellbeing. With highly contagious variants expanding in Europe, safe options to maintain schools open are urgently needed. By estimating school-specific transmissibility, our study evaluates costs and benefits of different protocols for SARS-CoV-2 control at school. Methods We developed an agent-based model of SARS-CoV-2 transmission in schools. We used empirical contact data in a primary and a secondary school and data from pilot screenings in 683 schools during the alpha variant (B.1.1.7) wave in March–June, 2021, in France. We fitted the model to observed school prevalence to estimate the schoolspecific effective reproductive number for the alpha (Ralpha) and delta (B.1.617.2; Rdelta) variants and performed a cost– benefit analysis examining different intervention protocols. Findings We estimated Ralpha to be 1·40 (95% CI 1·35–1·45) in the primary school and 1·46 (1·41–1·51) in the secondary school during the spring wave, higher than the time-varying reproductive number estimated from community surveillance. Considering the delta variant and vaccination coverage in Europe as of mid-September, 2021, we estimated Rdelta to be 1·66 (1·60–1·71) in primary schools and 1·10 (1·06–1·14) in secondary schools. Under these conditions, weekly testing of 75% of unvaccinated students (PCR tests on saliva samples in primary schools and lateral flow tests in secondary schools), in addition to symptom-based testing, would reduce cases by 34% (95% CI 32–36) in primary schools and 36% (35–39) in secondary schools compared with symptom-based testing alone. Insufficient adherence was recorded in pilot screening (median ≤53%). Regular testing would also reduce studentdays lost up to 80% compared with reactive class closures. Moderate vaccination coverage in students would still benefit from regular testing for additional control—ie, weekly testing 75% of unvaccinated students would reduce cases compared with symptom-based testing only, by 23% in primary schools when 50% of children are vaccinated. Interpretation The COVID-19 pandemic will probably continue to pose a risk to the safe and normal functioning of schools. Extending vaccination coverage in students, complemented by regular testing with good adherence, are essential steps to keep schools open when highly transmissible variants are circulating.