CE09 - Nanomatériaux et nanotechnologies pour les produits du futur

Utilisation des nanoparticules innovantes pour inhiber les infections à coronavirus – NanoMERS

Des nanomatériaux comme agents anti-MERS-CoV

L'objectif du projet NanoMERS est l'identification de nanomatériaux spécifiques dérivés d'agents anti-MERS-CoV inhibant efficacement l'entrée virale et leurs tests in vitro et in vivo. L'accent sera mis sur l'utilisation des C-dots et des graphène-dots modifiés ainsi que des formulations à base de poly(D,L-lactide-co-glycolide) (PLGA). L

nanostructures anti-MERS-CoV

Les objectifs principaux sont <br />1. l’identification des nanostructures anti-MERS-CoV les plus prometteuses à partir des tests in vitro, <br />2. l’étude de leur profil pharmaco-cinétique, <br />3. leur administration pulmonaire par nébulisation chez la souris, <br />4. l’évaluationdes nanostructures anti-MERS-CoV les plus encouragenates sur des épithéliums respiratoires humains reconstitués en 3D infectés par MERS-CoV.

Le projet nanoMERS est planifié sur 42 mois et le travail est structuré en quatre lots de travaux. Les activités au sein des groupes de travail seront menées en synergie étroite les unes avec les autres.
WP 1: Coordination, gestion et diffusion
WP 2: Synthèse / Caractérisation de nanomatériaux à activité anti-MERS
WP 3: Identification des structures les plus efficaces anti-MERS-CoV: tests in vitro
WP4: Encapsulation de nanoparticules dans des nanoparticules de PLGA; biodistribution pulmonaire, toxicité pulmonaire in vivo

Nous avons montré récemment l'activité antivirale de sept différents nanostructures carbones (CQD) pour le traitement des infections par le coronavirus humain HCoV-229E, un sujet très d'actualité dans le cadre du épidémie COVID-19. La première génération de CQD a été dérivée par carbonisation hydrothermale de l'éthylènediamine / acide citrique comme précurseurs de carbone et post-modifiée avec des ligands d'acide boronique. Ces nanostructures ont montré une inactivation du virus dépendante de la concentration avec une EC50 estimée à 52 ± 8 µg mL-1. Les CQD dérivés de l'acide 4-aminophénylboronique sans aucune autre modification ont abouti à la deuxième génération de nanomatériaux anti-HCoV avec une CE50 abaissée à 5,2 ± 0,7 µg mL-1. Le mécanisme d'action sous-jacent de ces CQD s'est révélé être une inhibition de l'entrée du HCoV-229E qui pourrait être due à l'interaction des groupes fonctionnels des CQD avec les récepteurs d'entrée du HCoV-229E; de manière surprenante, une activité d'inhibition tout aussi importante a été observée à l'étape de réplication virale.

Identification de l'activité peptides anti-MERS-CoV nanostructures monoclonales

Intégration de ligands MERS spécifiques aux nanostructures


Administration pulmonaire de la meilleure nanostructure
Analyse des marqueurs de l'inflammation pour mieux comprendre la toxicité pulmonaire éventuelle des nanoparticules

Test des structures anti-MERS les plus prometteuses dans les épithéliums respiratoires humains reconstruits en 3D infectés par MERS-CoV.

A. Loczechin, K. Séron, A. Barras, S. Belouzard, Y.-T. Chen, N. Metzler-Nolte, R. Boukherroub, J. Dubuisson, S. Szunerits
ACS Applied Materials and Interfacs 2019, 11, 46, 42964-42974
Functional Carbon quantum dot as medical countermeasures to humancorona virus (HCoV)

L'éradication des infections virales est un défi persistant dans le domaine médical, non seulement en raison du problème de la propagation mais aussi de la capacité du virus à évoluer par des mutations génétiques. Contrairement aux infections bactériennes, qui sont le plus souvent traitées avec des antibiotiques, le développement du traitement antiviral est difficile et l'immunisation contre les infections virales n'est pas toujours possible. Ces considérations s'appliquent également aux maladies respiratoires causées par le coronavirus humain (HCoV). Initialement, l'infection au coronavirus MERS-CoV (Middle-East Respiratory Syndrome Coronavirus) à était sporadique. Cependant, l'infection horizontale chez les patients humains observée en particulier dans les milieux hospitalier a soulevé des préoccupations quant au potentiel pandémique du MERS-CoV.

L'objectif du projet NanoMERS est l'identification de nanomatériaux spécifiques dérivés d'agents anti-MERS-CoV inhibant efficacement l'entrée virale et leurs tests in vitro et in vivo. Ce projet pluridisciplinaire implique trois équipes (IEMN-Université de Lille, Institut Galien Paris-Sud, Centre d'Infection & Immunité de Lille) très complémentaires avec le savoir-faire technique préexistant de chaque partenaire. L'accent sera mis sur l'utilisation des C-dots et des graphène-dots modifiés ainsi que des formulations à base de poly(D,L-lactide-co-glycolide) (PLGA). Les objectifs principaux sont l’identification des nanostructures anti-MERS-CoV les plus prometteuses à partir des tests in vitro, l’étude de leur profil pharmaco-cinétique, leur administration pulmonaire par nébulisation chez la souris, ainsi que l’évaluation des nanostructures anti-MERS-CoV les plus encourageantes sur des épithéliums respiratoires humains reconstitués en 3D infectés par MERS-CoV.

Coordinateur du projet

Madame Sabine Szunerits (Institut d'électronique, de microélectronique et de nanotechnologie)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

CIIL Centre d'infection et d'immunité de Lille
IGPS Institut Galien Paris Sud
IEMN Institut d'électronique, de microélectronique et de nanotechnologie

Aide de l'ANR 502 709 euros
Début et durée du projet scientifique : septembre 2018 - 42 Mois

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