Des nanoparticules d'or capables de détruire les virus
© SUNMIL/EPFL - Illustration d'une attaque imaginaire des nanoparticules sur un virus, conduisant à la perte de son intégrité
Des chercheurs de l’EPFL ont développé des nanoparticules qui ont la propriété d’attirer les virus à elles pour les détruire, en appliquant une pression locale. Complètement nouvelle, cette approche pourrait permettre l’apparition de traitements à large spectre contre les virus, pour le moment inexistants.
Le HIV, la dengue, le papillomavirus, l’herpès ou Ebola. La liste des virus est longue et tue des millions de personnes chaque année, dont une majorité d’enfants dans des pays en voie de développement. Si des médicaments permettent d’en traiter certains, il n’existe aucun traitement qui pourrait être utilisé contre plusieurs, comparable aux antibiotiques à large spectre contre les bactéries. Les chercheurs du Laboratoire des nanomatériaux supramoléculaires et interfaces – Constellium Chair (SUNMIL) sont parvenus à transformer des nanoparticules d’or qui pourraient ouvrir la porte à ce genre de nouveaux traitements. Injectées dans l’organisme, elles «trompent» les virus, en imitant les cellules humaines. Lorsque les virus se lient à elles pour les infecter, les nanoparticules utilisent la pression locale produite par cet assemblage pour «casser» les virus, leur faisant perdre ainsi toute toxicité. Ces résultats sont présentés dans Nature Materials.
Besoin pressant pour un traitement à large spectre
«Il existe des médicaments contre certains virus, comme le HIV ou l’hépatite C, qui heureusement fonctionnent, indique Francesco Stellacci, à la tête du Laboratoire SUNMIL de la Faculté des Sciences et Techniques de l’ingénieur. Mais ils restent spécifiques à un seul virus». Le développement d’antiviraux à large spectre reste donc largement nécessaire. D’une part, cela offrirait une réponse unique pour lutter contre tous les virus pour lesquels il n’existe aucun traitement, et qui continuent de tuer. D’autre part, certains pays, comme les régions en voie de développement, ne disposent pas forcément des outils nécessaires pour établir des diagnostics précis, et ont donc besoin de traitements non spécifiques. Cela permettrait également de freiner la résistance que l’humain crée aux antibiotiques. «Les médecins prescrivent souvent ces traitements lors d’infections virales, puisqu’il n’existe pas de médicament. Mais les antibiotiques sont efficaces contre les bactéries uniquement. Cette utilisation à outrance contribue au développement de mutations des virus, et à une résistance chez l’homme», souligne le professeur.
Des nanoparticules trompeuses
Jusque-là, les recherches de traitements à large spectre contre les virus n’ont abouti qu’à des solutions toxiques pour l’homme, ou alors efficaces in vitro (en laboratoire) mais pas in vivo. L’approche développée par les scientifiques a contourné ces deux obstacles. Ils ont créé des nanoparticules d’or, un matériau non toxique pour l’homme, qui imitent les récepteurs des cellules humaines, les éléments spécifiques auxquels viennent s’accrocher les virus. Pour nous infecter, les virus ont en effet besoin de nos cellules, qu’ils pénètrent et qu’ils utilisent pour se répliquer et se répandre. Trompés, les virus se lient aux nanoparticules, pensant envahir une cellule humaine. Ce mécanisme d’attachement provoque une pression qui déforme le virus et l’ouvre, le rendant ainsi inoffensif. Cette pression propose une solution non-toxique, contrairement aux alternatives actuelles. «Etant donné que les virus utilisent nos cellules pour se propager, il est très difficile de trouver une substance chimique qui détruise le virus sans abîmer les cellules humaines, explique Francesco Stellacci. Mais en même temps, seule cette approche permettait de détruire le virus de manière irréversible». Le mécanisme d’action développé par le Sunmil permettrait désormais de parvenir à ce résultat, une situation unique pour le moment.
Des résultats positifs sur plusieurs virus
Des expériences concluantes ont été conduites in vitro sur des tissus infectés par l’herpès simplex virus, le papillomavirus (pouvant conduire à un cancer de l’utérus), le respiratoire syncytial virus (RSV, pouvant mener à une pneumonie), la dengue et le HIV (lentivirus). D’autres tests ont permis de guérir des souris atteintes du RSV. Ces résultats ont été obtenus grâce à la collaboration du SUNMIL avec différentes universités et la mise en commun des expertises en nanomatériaux et en virologie.
«Broad-spectrum non-toxic antiviral nanoparticles with a virucidal inhibition mechanism», publié dans la revue Nature Materials. Cette recherche a notamment été financée par la Fondation Leenaards et le NCCR “Bio-Inspired Materials”.
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