Un chewing-gum expérimental neutralise le SARS-CoV-2 dans la salive
- Des chercheurs ont développé un chewing-gum à partir de laitue qui peut neutraliser le SARS-CoV-2 dans la salive.
- Ils ont découvert que les niveaux d’ARN viral dans la salive tombaient à des niveaux presque indétectables après une exposition au chewing-gum.
- Ils émettent l’hypothèse que cette gomme expérimentale pourrait aider à réduire la transmission.
- Les chercheurs poussent maintenant à faire entrer le chewing-gum dans les essais cliniques.
Le SRAS-CoV-2 se transmet par des gouttelettes et des aérosols produits lorsqu’une personne infectée par le virus parle, respire ou chante. C’est ce qu’on appelle la transmission par aérosol.
Par conséquent, la réduction de la transmission du SRAS-CoV-2 implique le masquage, la distanciation physique et l’utilisation de filtres à air.
La salive des personnes symptomatiques et asymptomatiques atteintes du SRAS-CoV-2 contient une charge virale SARS-CoV-2 élevée. Cette charge virale salivaire est en corrélation avec la gravité des symptômes de COVID-19 – une charge virale plus élevée est associée à des symptômes plus graves.
Le virus se réplique principalement à l’intérieur des glandes salivaires et des muqueuses buccales, ce qui en fait une voie potentiellement à haut risque pour la transmission du SRAS-CoV-2.
Cela est particulièrement vrai pour les variantes les plus récentes – la charge virale des personnes atteintes de la variante Delta est 1 260 fois plus élevée que celles des souches précédentes.
Cependant, l’inactivation virale dans la bouche pourrait être une stratégie utile pour réduire la propagation du virus.
Dans une étude récente, des chercheurs dirigés par Penn Dental Medicine à Philadelphie, PA, ont créé un chewing-gum à partir de matériaux à base de plantes qui peuvent réduire la charge virale SARS-CoV-2 dans la salive.
Medical News Today s’est entretenu avec Henry Daniell, Ph.D., vice-président et professeur WD Miller au Département des sciences fondamentales et translationnelles de Penn Dental Medicine à Philadelphie, PA, auteur principal de l’étude :
« Le SRAS-CoV-2 se réplique dans les glandes salivaires. Par conséquent, la réduction des virus dans la cavité buccale devrait diminuer la réinfection des [people with a SARS-CoV-2 infection], en plus de la prévention de la transmission.
“Alors”, a poursuivi le Dr Daniell, “[Angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2)] le chewing-gum devrait donner aux personnes atteintes de COVID-19 le temps de renforcer leur immunité et de réduire la gravité de la maladie, qui dépend de la charge virale. »
“Les protéines bioencapsulées dans le chewing-gum sont stables et entièrement fonctionnelles pendant plusieurs années lorsqu’elles sont stockées à température ambiante, ce qui les rend abordables en éliminant les processus de fabrication complexes, le stockage au froid coûteux, le transport et les autres coûts associés aux vaccins actuels”, a-t-il ajouté.
« C’est un article intéressant du point de vue de la façon dont les biomatériaux pourraient avoir un potentiel dans l’administration de médicaments par voie orale et être utilisés comme« pièges » moléculaires pour les agents pathogènes», Semih Tareen, Ph.D., directeur principal et responsable de la recherche sur les vecteurs viraux à Sana Biotechnology, qui n’a pas participé à l’étude, a déclaré à MNT.
“Les auteurs pensent que de telles approches pourraient aider avec d’autres virus potentiels à réplication salivaire, tels que le virus d’Epstein-Barr, l’herpès simplex, [human betaherpesvirus 7], le cytomégalovirus, l’hépatite C et le Zika. Ce sera un domaine intéressant à suivre pour voir si de tels biomatériaux aboutiraient à des scénarios d’utilisation réels », a expliqué le Dr Tareen.
L’étude actuelle apparaît dans Molecular Therapy.
récepteur ACE2
L’ACE2 est une protéine qui se trouve à la surface de nombreux types de cellules. Il sert de porte d’entrée aux petites protéines pour entrer dans les cellules et réguler leur fonction. Elle est particulièrement impliquée dans les processus liés à la pression artérielle, à la cicatrisation et à l’inflammation.
L’ACE2 est également le récepteur que le SARS-CoV-2 utilise pour pénétrer dans les cellules humaines.
Des études montrent que les personnes souffrant de détresse respiratoire due au COVID-19 ont une faible activité ACE2. Il existe également des preuves que l’injection d’ACE2 soluble peut restaurer la santé des personnes atteintes de la maladie.
Avant la pandémie, le Dr Daniell étudiait la protéine ACE2 comme moyen de traiter l’hypertension. Son laboratoire a développé une méthode pour cultiver cette protéine à l’aide d’un système de production breveté à base de plantes.
Le système à base de plantes fonctionne en bombardant du matériel végétal avec de l’ADN ACE2 pour induire sa croissance dans les chloroplastes végétaux. Après avoir été lyophilisé et broyé, il est prêt à être livré aux patients, contournant ainsi le processus coûteux de synthèse de médicaments.
Parallèlement à cette recherche, le Dr Daniell et ses collègues ont étudié un chewing-gum infusé de protéines végétales qui perturbent la plaque dentaire.
Le Dr Daniell a décidé de combiner ses connaissances de l’ACE2 et du chewing-gum pour créer une gomme capable de neutraliser le SRAS-CoV-2 dans la cavité buccale.
Dans le laboratoire
Le Dr Daniell a contacté Ronald Collman, MD, à Penn Medicine, un virologue et médecin de soins pulmonaires et intensifs dont l’équipe avait collecté de la salive et d’autres échantillons biologiques de personnes atteintes de COVID-19 tout au long de la pandémie.
Ils ont entamé une collaboration pour déterminer si le chewing-gum infusé d’ACE2 pouvait neutraliser le SRAS-CoV-2 dans les échantillons de salive.
Les chercheurs ont d’abord cultivé l’ACE2 dans des plants de laitue, avec un composé qui permet à l’ACE2 de traverser les barrières muqueuses et de faciliter la liaison. Ils ont ensuite incorporé ces protéines dans du chewing-gum à la cannelle et les ont incubés avec des écouvillons nasopharyngés prélevés sur des personnes testées positives pour le SRAS-CoV-2.
Les chercheurs ont découvert que l’ACE2 dans le chewing-gum pouvait neutraliser le SRAS-CoV-2 dans les écouvillons nasopharyngés.
Ensuite, les chercheurs ont modifié les pseudovirus pour exprimer la protéine de pointe SARS-CoV-2, puis les ont incubés avec la gomme infusée d’ACE2.
Dans cette expérience, la gomme a empêché les virus d’entrer dans les cellules en bloquant le récepteur ACE2 ou en se liant directement à la protéine de pointe.
Enfin, les chercheurs ont exposé des échantillons de salive de personnes infectées par le SRAS-CoV-2 à la fois à la gomme infusée d’ACE2 et à une gomme placebo. Alors qu’ils ont constaté une certaine réduction des niveaux d’ARN viral dans la salive après l’exposition à la gomme placebo, les niveaux d’ARN viral dans la salive exposés à la gomme infusée d’ACE2 ont chuté jusqu’à devenir presque indétectables.
Selon les auteurs, des études antérieures ont révélé que 48 composés d’alcool de sucre, dont le sorbitol, le galactitol et le mannitol, se lient aux protéines virales, en particulier à la protéine VP40 d’Ebola. La présence de ces sucres dans la gomme placebo peut avoir expliqué certains de ses effets antiviraux.
Mécanismes sous-jacents
Lorsqu’on lui a demandé d’expliquer les mécanismes sous-jacents à la gomme infusée d’ACE2 sur le SRAS-CoV-2, le Dr Daniell a déclaré :
« L’ACE2 utilise deux mécanismes différents : l’enzyme ACE2 se lie directement à la protéine de pointe du SARS-CoV-2 et piège le virus dans le chewing-gum. De plus, l’ACE2 se lie à son propre récepteur sur les cellules épithéliales buccales, bloquant ainsi l’entrée de tout virus qui n’est pas piégé dans le chewing-gum.
Le Dr Tareen a développé cela : « Le concept tourne autour d’un« piège » moléculaire où le SARS-CoV-2 serait« piégé »par deux molécules présentes sur le médicament spécial délivré dans la gencive. Les deux molécules sont la CTB (Cholera nontoxin B) et l’ACE2.
« ACE2 est un récepteur bien connu du SRAS-CoV-2, tandis que le CTB est connu pour se lier au GM1, un glycolipide cellulaire [a lipid that maintains the stability of cell membranes and facilitates intercellular interactions] que certaines études ont démontré être un co-récepteur du SRAS-CoV-2. Le concept d’utilisation de « pièges » moléculaires comme celui-ci pour le SRAS-CoV-2 a fait les gros titres plus tôt avec les sprays nasaux proposés. »
Les auteurs concluent que le chewing-gum infusé à l’ACE2 pourrait aider à protéger les personnes infectées par le SRAS-CoV-2 et également réduire le risque de transmission à d’autres.
Limites
Interrogé sur les limites de la recherche, le Dr Tareen a noté que l’étude ne comprenait que trois échantillons de patients.
Il a ajouté : « C’est [also] Je ne comprends pas pourquoi les écouvillonnages nasopharyngés ont été utilisés pour un modèle basé sur la salive et comment un chewing-gum dans la bouche affecterait la charge virale à un site proche mais toujours autre. La ddPCR [Droplet Digital polymerase chain reaction] Le test a utilisé 15 échantillons de salive de patients mélangés à de la gomme, mais n’a pas réellement testé la mastication de gomme chez les personnes atteintes de COVID-19. »
Il a en outre noté que les découvertes basées sur des virus modifiés pour ressembler au SRAS-CoV-2 pourraient ne pas se traduire par le virus.
Le Dr Daniell et son équipe font pression pour que la gomme entre dans des essais cliniques pour évaluer son innocuité et son efficacité chez les personnes atteintes du SRAS-CoV-2 afin de résoudre ces problèmes.
« Nous avons terminé les études toxicologiques supplémentaires requises par [the Food and Drug Administration (FDA)], et une demande d’investigation de drogue nouvelle (IND) révisée est [preparing to request] autorisation d’utilisation d’urgence », a déclaré le Dr Daniell, « En raison des études de toxicologie réussies et il s’agit d’une administration topique et non d’un médicament interne, une approbation rapide est attendue. »
« Cette étude de laboratoire intelligente tire parti de la façon dont [SARS-CoV-2] s’attache aux cellules humaines, initiant l’infection », a déclaré à MNT le Dr William Schaffner, professeur de médecine préventive au Département des politiques de santé du Vanderbilt University Medical Center à Nashville, TN.
“Ces études doivent maintenant être essayées sur des personnes afin de déterminer si la gomme ACE2 sera acceptée.”
« Par exemple, quel goût a-t-il et l’ajout d’ACE2 nuit-il à la « masticabilité » de la gomme » ? Combien de temps durera la protection contre l’infection? Les personnes qui souhaitent être protégées devront-elles mâcher activement du chewing-gum pendant de longues périodes ? » il ajouta.
“Bien sûr, la question cruciale est de savoir si la gomme ACE2 peut réellement prévenir l’infection. Cela nécessite des tests sur des personnes car elles respirent par le nez, et il reste à voir si une protection s’étend au-delà de la cavité buccale jusqu’à la partie supérieure de la gorge, le nasopharynx », a-t-il conclu.
