Les chercheurs examinent les diverses propriétés et l’utilisation des nanoparticules pour cibler le SRAS-CoV-2 et comment elles pourraient être utilisées pour développer de nouvelles thérapies et diagnostics pour le SRAS-CoV-2.
Les nanoparticules, matériaux d’une taille inférieure à 100 nm, ont été largement utilisées dans de nombreuses applications. Leur petite taille rend leur rapport surface / volume important, ce qui a été utilisé de manière avantageuse. Les nanoparticules ont été fabriquées à partir d’une grande variété de matériaux, y compris des matériaux inorganiques, métalliques et organiques.
L’utilisation de nanoparticules dans les applications pharmaceutiques présente de nombreux avantages. Ces matériaux peuvent améliorer la solubilité du médicament, la libération contrôlée du médicament et le ciblage de cellules spécifiques. En outre, ils montrent une adsorption efficace de nombreux types de biomolécules et d’autres produits chimiques, et peuvent être utilisés à la fois pour la thérapie et le diagnostic. Dans une revue récemment publiée dans Opinion actuelle en science des colloïdes et des interfaces, une équipe de chercheurs a examiné les technologies actuelles des nanoparticules et comment les nanoparticules peuvent être utilisées pour lutter contre le COVID-19.
Interaction avec les biomolécules
Les nanoparticules peuvent être fonctionnalisées ou même rendues poreuses ou creuses pour que des biomolécules puissent y être attachées. Plusieurs nanoparticules inorganiques ont été étudiées pour l’administration de médicaments contre les infections virales.
Les nanoparticules d’or sont intéressantes dans les vaccins car elles peuvent agir pour augmenter la réponse immunitaire. Les nanoparticules d’argent ont montré une activité antivirale et, lorsqu’elles sont utilisées avec des bronchodilatateurs, peuvent être utilisées dans le traitement du COVID-19. Les points quantiques sont un autre type de nanoparticules qui peuvent être utilisés pour la détection et le diagnostic en raison de leurs excellentes propriétés de détection.
Les nanoparticules organiques peuvent également être utilisées pour des applications thérapeutiques. Les nanoparticules de cyclodextrine ont un noyau externe hydrophile et un centre lipophile. Les nanoparticules lipidiques sont utilisées dans les compositions pharmaceutiques en raison de leur haute biocompatibilité et de leur faible toxicité.
Les nanoparticules peuvent être d’une taille similaire au coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2). Ils peuvent interagir avec les protéines du virus et perturber la réplication du virus.
Thérapeutiques à base de nanoparticules pour COVID-19
Le SRAS-CoV-2 est un virus à ARN qui est principalement transmis par des gouttelettes en suspension dans l’air provenant de l’expiration respiratoire, de la toux ou des éternuements de personnes infectées. La protéine de pointe du virus et son domaine de liaison au récepteur (RBD) se fixent aux récepteurs de l’hôte comme l’enzyme de conversion de l’angiotensine humaine 2 (ACE2) pendant l’infection.
La protéine de pointe et la RBD sont des cibles importantes pour la thérapeutique. Des tests ont montré que les nanoparticules d’oxyde de fer peuvent former un complexe stable avec la protéine de pointe, de sorte que ces matériaux qui sont utilisés aujourd’hui pour traiter l’anémie peuvent être réutilisés pour traiter le COVID-19. Les nanotubes de carbone, qui ont de bonnes propriétés électriques et thermiques, peuvent être utilisés pour développer des matériaux fonctionnels qui peuvent chauffer localement et empêcher la réplication du virus.
Les vaccins à ARNm utilisent de l’ARNm encapsulé dans des nanoparticules organiques, généralement, des nanoparticules lipidiques et deux types de ces vaccins ont maintenant été approuvés pour utilisation. Un autre type de vaccin à ARN utilise de l’ARN auto-amplificateur (saRNA), qui rend l’ARNm à une concentration beaucoup plus élevée que le génome viral, ce qui rend l’antigène viral beaucoup plus efficace. Des études ont encapsulé le saRNA dans des nanoparticules lipidiques et ont constaté qu’ils peuvent produire des niveaux élevés d’anticorps neutralisants chez la souris.
Les nanoparticules peuvent également être utilisées pour administrer des thérapies sous différentes formes. Les médicaments peuvent être encapsulés dans des liposomes, ce qui leur permet d’être consommés. Les liposomes peuvent également protéger des matériaux sensibles comme l’ARNm. Les systèmes de nanoparticules peuvent également être conçus pour être inhalés, ce qui sera particulièrement utile pour traiter le COVID-19.
Autres applications
Les médicaments utilisés pour traiter d’autres maladies peuvent également être réutilisés pour lutter contre le COVID-19. Certaines études ont examiné des composés naturels pouvant être utilisés pour traiter le COVID-19. Les nanoparticules de chitosane, qui ont été utilisées auparavant contre le virus de l’hépatite C, pourraient potentiellement être utilisées pour COVID-19. Ces matériaux peuvent probablement empêcher l’entrée virale en bloquant la charge positive à la surface de la cellule hôte.
Les technologies des nanoparticules peuvent également être utilisées pour améliorer les tests et le diagnostic de la maladie. Une étude a révélé qu’en intégrant des méthodes de détection sur une puce nanométrique, la sensibilité et la fiabilité du capteur peuvent être augmentées.
Les lanthanides sont une autre classe de matériaux aux propriétés uniques. Les nanoparticules à base de lanthanide ont été étudiées comme biocapteur dans des dosages immunologiques à flux latéral pour détecter les anticorps IgG dans le sérum humain. Cela pourrait être utilisé pour surveiller la réponse immunitaire et la progression de la maladie chez les patients.
Ainsi, il existe plusieurs applications potentielles des nanoparticules dans la lutte contre le COVID-19. Un effort collaboratif mondial est nécessaire pour trouver des traitements et des antiviraux. Des études expérimentales couplées à des études informatiques qui peuvent optimiser les interactions des nanoparticules avec les médicaments ou le virus peuvent aider à développer de meilleures thérapies plus rapidement.
