Les nanoéponges pour leurrer les virus. © Asia, Adobe Stock
Santé

Une « nanoéponge » pour contrer le coronavirus

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Plutôt que de chercher à détruire le virus, pourquoi ne pas le leurrer avec des milliards de fausses cibles pour le détourner des cellules humaines ? C'est l'idée étonnante de ces nanoéponges, que des chercheurs envisagent d'injecter chez les patients atteints de Covid-19. Une approche originale qui pourrait constituer un traitement rapide et efficace pour un large spectre de maladie virales ou bactériennes.

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C'est une approche totalement révolutionnaire qu'ont imaginée Liangfang Zhang et ses collègues contre l'infection de Covid-19. Plutôt que d'essayer de détruire le coronavirus avec un médicament ou un vaccin, leur stratégie consiste à le leurrer avec des milliards de « nanoéponges » qui font figure de fausse cible et le détournent des cellules humaines. « Une fois que le virus s'est lié avec une nanoéponge, il perd sa dangerosité et il est éliminé par les cellules immunitaires, puis digéré », explique Liangfang Zhang, ingénieur en nanotechnologies à l'université de San Diego.

Des nanoéponges qui imitent à merveille les cellules humaines

Les fameuses nanéponges, des milliers de fois plus petites qu'un cheveu, sont constituées d'un cœur en polymère enveloppé d'une membrane épithéliale extraite de cellules pulmonaires ou de cellules macrophages. Comme ces dernières, les nanoéponges possèdent donc les mêmes récepteurs protéiques sur lesquels le virus adhère pour y pénétrer. L'équipe a ensuite envoyé des échantillons de ses nanoéponges à un laboratoire de l'université de Boston pour tester leur efficacité.

Les résultats sont allés au-delà de leurs espérances : à raison de 5 mg par litre, les éponges recouvertes de membrane pulmonaire et de membrane de macrophage ont inhibé respectivement 93 % et 88 % de l'activité virale du Sars-Cov-2 -- sa capacité du virus à se lier et à infecter la cellule. Le premier type de nanoéponge vise à limiter l'infection pulmonaire, tandis que le deuxième (recouvert de cellules de macrophages) s'adresse aux cas « d'orage cytokinique », où la réponse immunitaire dégénère en réaction inflammatoire violente.

Les nanoéponges (en rose) attirent le virus que se lie sur ces fausses cibles et qui est ainsi neutralisé. © David Baillot, UC San Diego Jacobs School of Engineering

Le concept n'en est pour l'instant qu'au stade expérimental. Mais les chercheurs ont déjà réfléchi à tous les moyens possibles par lequel il pourrait être administré : injecté directement dans les poumons des patients incubés, grâce à un inhalateur semblable à ceux utilisés pour l'asthme ou en intraveineuse (dans le cas des orages cytokiniques). Des essais sur les animaux devraient débuter dans les prochains mois.

Un traitement quasi universel ?

Cette approche complètement nouvelle est d'autant plus intéressante qu'elle pourrait s'appliquer à un large spectre de maladies virales. « Contrairement à un médicament ou un anticorps qui bloque spécifiquement l'infection ou la réplication d'un virus, ces nanoéponges pourraient fonctionner de manière plus globale dans le traitement des maladies infectieuses virales », se réjouit Anna Honko, coauteur de l'article paru dans Nano Letters et professeure associée de recherche en microbiologie au Laboratoire des maladies émergentes à l'université de Boston. « Un autre aspect intéressant de ce concept est qu'il reste efficace même en cas de mutation du Sars-Cov-2 », poursuit la chercheuse. Il pourrait même être utilisé pour une possible nouvelle pandémie encore inconnue.

Une solution à concentration de 5 mg par litre suffit à éliminer plus de 90 % de l’activité virale. © Weiwei Gao, UC San Diego Jacobs School of Engineering

Cela fait plus de 10 ans que Liangfang Zhang travaille sur son concept de nanoéponges. De précédents travaux ont ainsi montré leur efficacité contre des toxines bactériennes ou le virus du Sida. Un des traitements déjà développé est une nanoéponge recouverte de cellules de globules rouges agissant contre les pneumonies d'origine bactérienne à staphylocoque doré et qui fait l'objet d'un essai préclinique de la biotech Cellics Therapeutics, fondée par Liangfang Zhang.

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