Des nano-éponges 'déguisées' pour lutter contre la Covid-19
Des chercheurs américains ont découvert que des nano-éponges pouvaient être utilisées comme leurres pour attirer le SARS-CoV-2 et l'empêcher de s'attaquer aux cellules pulmonaires. Elles lui ont fait perdre près de 90% de son infectiosité. Cette technique permettrait aussi de diminuer la réponse inflammatoire face au virus.
Alors que de nombreux scientifiques travaillent à la mise au point d'un médicament ciblant spécifiquement la "protéine de pointe", c'est-à-dire la partie du coronavirus qui se lie à ACE2 et CD147, deux protéines de liaison présentes sur les cellules humaines, en vue d'infecter ces dernières, une équipe de l'UC San Diego et de l'Université de Boston a opté pour une autre approche : fabriquer un leurre de manière à détourner le virus de sa véritable cible.
Comment ? En recourant à des nano-éponges, à savoir des nanoparticules poreuses, qui, habituellement, sont utilisées dans le milieu médical comme système de distribution, leurs cavités pouvant être remplies de médicaments. Dans le cas présent, ces minuscules éponges ont été recouvertes de membranes plasmiques dérivées de cellules épithéliales pulmonaires humaines de type II ou de macrophages humains, soit deux types cellulaires généralement ciblés par le SRAS-CoV-2. Ces membranes comportaient, entre autres, les mêmes récepteurs protéiques ACE2 et CD147 que les cellules dont les nano-éponges usurpent l'identité.
En laboratoire, les chercheurs ont testé la capacité de diverses concentrations de chaque type de nano-éponge à détourner l'attention du SRAS-CoV-2 de sorte qu'il ne puisse plus pénétrer dans les "vraies" cellules humaines et s'y répliquer.
Résultat ? Les nano-éponges sont plus attirantes pour le virus que les cellules pulmonaires. A une concentration de 5 mg/mL, les éponges "déguisées" avec les cellules pulmonaires et celles avec les macrophages ont inhibé respectivement 93% et 88% de l'infectiosité du virus.
Autre intérêt du dispositif : les nano-éponges recouvertes de membranes de macrophages seraient efficaces pour réduire l'inflammation. Elles auraient en effet la capacité d'absorber les cytokines, des protéines dont la production s'emballe parfois dans le cas du Covid-19, créant une forte réaction inflammatoire qui est à l'origine des cas les plus graves de la maladie.
Cette technique pourrait aussi fonctionner même si le SARS-CoV-2 se met à muter. Il suffit en effet que les cellules ciblées par le virus restent les mêmes.
Le potentiel de ces nano-éponges est donc indéniable et les chercheurs estiment qu'elles pourraient contribuer au traitement d'un large spectre de maladies infectieuses virales. De plus, administrées à des souris, elles n'ont entraîné aucune toxicité dans les voies respiratoires et les poumons des rongeurs, du moins à court terme.
Prochaines étapes : étude préclinique chez l'animal, avant de passer aux essais cliniques humains, l'objectif étant de créer un traitement sûr et efficace pour l'Homme.
(référence : Nano Letters, 17 juin 2020, doi : 10.1021/acs.nanolett.0c02278)