Étude de l’efficacité des nanoparticules de cuivre et du détergent SaberTM pour contrer l’entrée cellulaire des pseudoparticules virales exprimant à leur surface la protéine Spike du SARS-CoV et SARS-CoV-2

Abstract

Les betacoronavirus forment un genre de coronavirus dont certains membres peuvent infecter l’humain et provoquer un syndrome de détresse respiratoire aigüe pouvant mener à la mort. Depuis le début du XXIème siècle, plusieurs épidémies de betacoronavirus se sont répandues sur la planète. L’un de ces virus, le coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère (SARS-CoV) est responsable d’une épidémie qui a débuté en Novembre 2002 dans le Guangdon en Chine et ne s’est stoppée qu’en 2004. Il existe deux modes de transmission interhumaine. Le virus peut se retrouver dans des gouttelettes aérosolisées qui iront directement se déposer sur les muqueuses des voies respiratoires supérieures d’une personne non infectée et pouvant la contaminer. Ces gouttelettes peuvent aussi se déposer sur des surfaces que touchera une personne non infectée, en se touchant le visage, cette personne risque de se contaminer à son tour. Au vue des conséquences sanitaires, sociétales et économiques de ces virus, le développement de produits limitant leur transmission est essentiel. Dans ce travail, il est utilisé un modèle d’entrée des betacoronavirus dans des cellules de mammifères basé sur des virus de la leucémie murine exprimant à leur surface le spicule du SARS-CoV & du SARS-CoV-2. Différents détergents commerciaux et une matrice de carboxymethylcellulose contenant des nanoparticules de cuivre sont utilisés pour traiter des pseudoparticules virales avant leur mise en contact avec les cellules cibles. L’entrée de pseudoparticules virales permettra l’intégration dans le génome des cellules cibles d’un gène rapporteur. Les résultats indiquent que le détergent commercial Saber™ et les nanoparticules de cuivre possèdent un effet protecteur contre l’infection de manière dose dépendante. L’activité virucide des nanoparticules de cuivre semble être portée par le cuivre car cet effet est complètement annulé lorsque le produit est préalablement traité par un antioxydant ou un chélateur de cuivre. L’utilisation combinée du Saber™ et des nanoparticules de cuivre possède un effet très fortement protecteur, bien supérieur à chaque traitement pris à part. Réunis, ces résultats montrent que les nanoparticules de cuivres permettraient d’améliorer l’efficacité du Saber™. Cela pourrait rendre plus efficace le nettoyage des surfaces et limiter la transmission indirecte des betacoronavirus.

Abstract : The betacoronaviruses form a genera of coronavirus of which certain members can infect the human and cause a severe acute respiratory syndrome, being able to lead to the death. Since the beginning of the XXIst century, several epidemics of betacoronavirus have spread across the planet. One of these viruses, the Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus (SARS-CoV) is responsible for an epidemic that started in November 2002 in Guangdon, China, and only stopped in 2004. There are two modes of human-to-human transmission. The virus can be found in aerosolized droplets that will be deposited directly on the mucous membranes of the upper respiratory tract of uninfected people and can contaminate them. These droplets can also be deposited on surfaces touched by an uninfected person, and by touching its face, this person may be contaminated in turn. In view of the health, societal and economic consequences of these viruses, the development of products limiting their transmission is essential. In this work, a model of betacoronavirus entry into mammalian cells is used based on murine leukemia viruses expressing the SARS-CoV and SARS-CoV-2 Spikes on their surface. Different commercial detergents and a carboxymethylcellulose matrix containing copper nanoparticles are used to treat the viral pseudoparticles before they are placed in contact with target cells. Pseudoparticles entry allow a reporter gene to be integrated into the cell genome. Results indicate that the commercial detergent Saber™ and copper nanoparticles possess a protective effect against infection in a dose-dependent manner. The virucidal activity of the copper nanoparticles appears to be copper driven as this effect is abolished when the product is previously treated with an antioxidant or copper chelator. The combined use of Saber™ and copper nanoparticles has a stronger protective effect, superior to each treatment on its own. Taken together, these results show that copper nanoparticles would enhance the effectiveness of Saber™. This could make surface safer and limit the indirect transmission of betacoronaviruses.