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Jun 17, 2023

Efficacité antivirale des nanoparticules d'oxyde de cérium

Scientific Reports volume 12, Numéro d'article : 18746 (2022) Citer cet article 1471 Accès 5 Citations 8 Détails des métriques Altmetric Les nanomatériaux sont des candidats potentiels pour l'élimination des

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 18746 (2022) Citer cet article

1471 Accès

5 citations

8 Altmétrique

Détails des métriques

Les nanomatériaux sont des candidats potentiels pour l’élimination des virus en raison de leurs mécanismes d’action multimodaux. Ici, nous avons testé le potentiel antiviral d’une nanoparticule de dioxyde de cérium (CeO2) largement inexplorée. Deux nano-CeO2 avec une charge de surface opposée, (+) et (-), ont été évalués pour leur capacité à diminuer les unités formant plaque (PFU) de quatre virus enveloppés et de deux virus non enveloppés au cours d'une exposition d'une heure. Une activité antivirale statistiquement significative contre le coronavirus enveloppé SARS-CoV-2 et le virus de la grippe a déjà été enregistrée à 20 mg Ce/l. Pour deux autres virus enveloppés, le virus de la gastro-entérite transmissible et le bactériophage φ6, une activité antivirale a été mise en évidence à 200 mg Ce/l. Comme prévu, la sensibilité des virus non enveloppés au nano-CeO2 était nettement inférieure. Le picornavirus EMCV n'a montré aucune diminution du PFU jusqu'à la concentration testée la plus élevée, 2 000 mg Ce/l, et le bactériophage MS2 a montré une légère réponse non monotone à des concentrations élevées de nano-CeO2 (−). Des tests parallèles de l'activité antivirale des ions Ce3+ et des nanoparticules SiO2 permettent de conclure que l'activité nano-CeO2 n'était ni due aux ions Ce libérés ni aux effets non spécifiques des nanoparticules. De plus, nous avons mis en évidence une efficacité antivirale supérieure du nano-CeO2 par rapport aux nanoparticules d’Ag. Ce résultat, associé à une faible activité antibactérienne et à une cytotoxicité inexistante du nano-CeO2, nous permet de proposer des nanoparticules de CeO2 pour des applications antivirales spécifiques.

La recherche d’agents antiviraux, c’est-à-dire de matériaux permettant d’inactiver les virus, d’inhiber leur capacité à infecter leurs cellules hôtes ou de supprimer leur capacité à se répliquer1, s’est clairement intensifiée avec la pandémie actuelle de COVID-192. Récemment, le potentiel de la nanotechnologie dans le développement de traitements antiviraux a été reconnu3,4,5,6,7. L’un des groupes de nanomatériaux antiviraux potentiels est celui des nanoparticules de métal et d’oxyde métallique8 dont il a été suggéré qu’elles exercent leur activité via des mécanismes d’action multimodaux9, notamment la liaison directe à la surface du virus, l’inhibition de la liaison virale aux cellules hôtes ou même l’interaction avec le génome viral10. Un spectre aussi large d'activités antivirales proposées pour les nanoparticules à base de métaux peut entraîner une probabilité plus faible de développer une résistance aux antiviraux, ce qui peut survenir dans le cas des médicaments antiviraux conventionnels11.

Une abondante littérature a déjà été publiée sur les nanoparticules antivirales. En janvier 2022, 1 623 articles avaient été récupérés sur ISI Web of Science en utilisant les mots-clés « antiviral » ET « nanoparticule* ». Parmi ces 17 % ont mentionné « COVID », tandis que 30 % incluaient « argent », 5 % « cuivre », 5 % « zinc » et 4 % « titane OU titane ». Il est intéressant de noter que toutes ces nanoparticules font également partie des nanoparticules les plus utilisées dans les applications antibactériennes12, ce qui indique qu’on peut s’attendre à un mécanisme d’action relativement général, efficace contre les bactéries et les virus. Le nanoargent, qui contribue à 1/3 des articles sur les nanoparticules antivirales, est clairement l'un des types de nanoparticules antivirales les plus étudiés. La liaison potentielle des particules de nanoargent sur la surface externe des virus et la liaison des nanoparticules au matériel génétique viral, conduisant à une inhibition supplémentaire de la réplication du virus, ont été suggérées comme modes d'action13. L’efficacité des nanoparticules d’argent pour diminuer le nombre de virus infectieux a été démontrée contre divers virus, notamment le VIH14,15,16,17, le virus de l’herpès simplex18, le virus de la grippe19, les norovirus20, les adénovirus ainsi que le SRAS-CoV-221 et d’autres virus22,23. ,24,25. Il convient toutefois de mentionner que, même si les concentrations antivirales des nanoparticules d'argent se situent généralement entre des dizaines et des centaines de mg/l26, ces concentrations peuvent déjà conduire à une cytotoxicité21 et présentent certainement un effet antibactérien, qui se manifeste généralement à partir d'une faible plage de mg/l27. En effet, la cytotoxicité non spécifique et le risque potentiel concomitant pour la santé de certaines des nanoparticules proposées peuvent constituer un problème28 et, par conséquent, des alternatives de nanoparticules plus sûres présentant des risques potentiels moindres pour la santé sont certainement intéressantes.