Systèmes de libérations de polyanions comme barrière de protection contre les infections virales – TerminAnion

L'épidémie actuelle du virus du SRAS-CoV-2 et son impact social, sanitaire et économique mettent en avant la nécessité de développer i) un système de protection générique qui peut être appliqué aux surfaces et aux personnes pour limiter la transmission pendant la phase exponentielle des épidémies ; ii) des modèles prédictifs pouvant faire correspondre les propriétés structurelles d'un virus donné avec une famille de composants potentiellement antiviraux.
Nous visons à produire des structures polyanioniques à poids moléculaires précis obtenus via une dégradation contrôlée de polysaccharides naturels. Il s’agira de déterminer la longueur de chaîne optimale pour obtenir une activité antivirale contre le virus SARS-CoV-2. L'interaction entre les récepteurs ACE2 des cellules hôtes et les glycoprotéines du SARS-CoV-2 sera la cible potentielle pour une interruption physique du processus d'infection virale. Ainsi, une famille de polyanions sera développée pour pouvoir interagir avec les glycoprotéines du SARS-Cov-2. Les pseudoparticules (pp) de SARS-CoV-2 codant pour la GFP ou le gène rapporteur de la luciférase sont déjà disponibles chez les partenaires et permettront un criblage des polyanions. SARS-COV-2 pp sera utilisé pour infecter les cellules HEK293. Les polyanions seront également utilisés comme agent antiviral sous forme de films minces, d'hydrogels ou de nanoparticules en utilisant des assemblages supramoléculaires avec un polycation, comme la polyarginine. Les premières données obtenues permettront de développer un modèle mathématique prenant en compte les structures virales et les structures polyanioniques afin de prédire et de produire des mesures préventives pour les épidémies virales émergentes.
Enfin, notre projet abordera trois des thèmes déclarés prioritaires par l’OMS : i) les mesures de prévention et de contrôle des infections en milieu de soins et en milieu communautaires ; ii) les cibles thérapeutiques et modèles d'évaluation de candidats médicaments et iii) les modèles numériques prédictifs.
Notre consortium est très solide et hautement multidisciplinaire, il mélange la recherche fondamentale et appliquée dans le domaine des biopolymères, des revêtements de surface, de la virologie et de l'intelligence artificielle. Il s'appuie sur 2 partenaires académiques, l’Inserm U1121 «Biomatériaux et Bioingénierie» et l’Inserm U1110 «Institut des maladies virales et hépatiques» et 2 sociétés, SPARTHA Medical et PRESTE.
Notre projet vise à i) utiliser les connaissances des partenaires (Inserm U1121 / SPARTHA Medical) pour optimiser la molécule polyanionique capable de montrer des propriétés antivirales contre SAR-CoV-2 (Inserm U1110); ii) utiliser un agent de stabilisation, tel qu’un polycation pour réaliser des assemblages supramoléculaires (SPARTHA Medical) qui permettront de produire des barrières virales sous forme de films, d'hydrogels ou de nanoparticules; iii) exploiter la disponibilité récente des outils d’intelligence artificielle pour créer les premiers modèles empiriques prédisant les propriétés des polyanions par rapport aux propriétés des virus. Cela permettra de faire correspondre la chimie à un virus donné pour lutter contre les prochains virus (PRESTE). Chaque partenaire s'appuiera sur ses compétences déjà matures et utiles au projet TerminAnion, ce qui garantira un démarrage rapide du projet avec des premiers résultats significatifs dès le sixième mois.
Quatre impacts principaux du projet sont prévus: i) un système pouvant être modifié pour de futures épidémies virales en fonction de la structure de surface du virus; ii) Différents modes d'application (spray pour surfaces médicales, films pour protection nasale, hydrogels pour protection buccale, nanoparticules pour application systémique); iii) Production potentielle à haut débit et découverte de futurs agents antiviraux avec une méthodologie basée sur la dégradation; iv) Cumul des activités antivirale avec une protection contre un choc cytokinique.