Inactivation des LED UV profondes du SARS-CoV-2

La pandémie en cours a suscité des efforts considérables pour trouver des méthodes de prévention et de contrôle de la propagation du coronavirus du syndrome respiratoire aigu sévère 2 (SRAS-CoV-2), qui provoque la maladie COVID-19. Des dispositifs d'inactivation rapide seraient d'une grande aide dans ce domaine, pour empêcher la transmission virale par les aérosols et le contact avec les surfaces infectées.

Novel Coronavirus SARS-CoV-2 Cette image au microscope électronique à transmission montre SARS-CoV-2 - également connu sous le nom de 2019-nCoV, le virus qui cause le COVID-19 - isolé d'un patient aux États-Unis. cellules cultivées en laboratoire. Les pointes sur le bord extérieur des particules virales donnent aux coronavirus leur nom, en forme de couronne. Image capturée et colorisée au NIAID

Novel Coronavirus SARS-CoV-2 Cette image au microscope électronique à transmission montre SARS-CoV-2 – également connu sous le nom de 2019-nCoV, le virus qui cause le COVID-19 – isolé d'un patient aux États-Unis. cellules cultivées en laboratoire. Les pointes sur le bord extérieur des particules virales donnent aux coronavirus leur nom, en forme de couronne. Image capturée et colorisée aux Rocky Mountain Laboratories (RML) du NIAID à Hamilton, Montana. Crédits: NIAID

Maintenant, une nouvelle étude publiée sur le serveur de préimpression bioRxiv * en juin 2020, des rapports indiquent que l'utilisation de diodes électroluminescentes ultraviolettes profondes (DUV-LED) peut rapidement inactiver le virus, indiquant son potentiel à contenir la propagation virale. À l'échelle mondiale, la maladie COVID-19 a causé plus de 7,2 millions d'infections et 411 000 décès au 10 juin 2020.

Persistance du virus dans l'environnement

Des particules virales infectieuses du SRAS-CoV-2 se trouvent dans les échantillons respiratoires, qu'il s'agisse d'un lavage bronchoalvéolaire (BAL), d'écouvillonnages nasopharyngés ou même d'excréments.

Le SRAS-CoV-2 a été isolé récemment de l'urine d'un patient et a été trouvé dans des aérosols, sur du cuivre, du carton et du plastique ou de l'acier inoxydable, pour une durée maximale de 3 heures, 4 heures, 24 heures et trois jours respectivement. La persistance du virus pendant de si longues périodes permet une infection. Pour éviter une telle transmission via des surfaces contaminées, un lavage fréquent des mains et une désinfection à l'alcool sont recommandés, mais l'efficacité de ce dernier est mise en doute.

Inactivation ultraviolette du SRAS-CoV-2

Récemment, un instrument DUV-LED inactivait des microbes de toutes sortes, à environ 250-300 nm. Le présent article rapporte son efficacité spécifique contre le SRAS-CoV-2, en utilisant une souche d'un passager à bord du navire de croisière Diamond Princess, amarré au large des côtes du Japon depuis février 2020.

L'isolat a été cultivé dans des cellules Vero et le stock viral a été exposé à l'irradiation DUV à une distance de 20 mm pendant différentes périodes – 1, 10, 20, 30 ou 60 secondes – chaque durée étant testée trois fois. Le stock de virus a ensuite été dilué par étapes, par étapes de 10 fois.

Les dilutions ont ensuite été inoculées à nouveau sur des monocouches de culture cellulaire, qui ont ensuite été traitées comme d'habitude pour permettre aux effets cytopathiques (CPE) d'émerger de la présence du virus infectieux. Un témoin a également été utilisé, qui n'a pas été irradié.

Inactivation rapide et efficace

Les chercheurs ont observé un CPE marqué dans les cellules infectées, qui n'avait pas été irradié avec DUV-LED. En revanche, les cellules infectées par le virus et irradiées pendant 60 secondes ont montré peu de changement. Encore plus remarquable, les cellules infectées qui ont été irradiées pendant 1 seconde n'ont également montré pratiquement aucun CPE.

Ainsi, le dosage sur plaque a montré que même de courtes périodes d'irradiation DUV-LED étaient capables d'inactiver rapidement le virus. Après une seconde d'exposition aux rayonnements, le titre de virus infectieux a diminué de 88% et de 99,9% après une exposition de 10 secondes. Les chercheurs disent: «Ces résultats suggèrent que le DUV-LED a inactivé le SARS-CoV-2 de façon drastique avec l'irradiation, même pour une très courte période.»

Changements cytopathiques dans les cellules Vero infectées par le virus sans irradiation DUV-LED (0 s), ou avec 122 irradiations DUV-LED pendant 1, 10, 20, 30 ou 60 s.

Changements cytopathiques dans les cellules Vero infectées par le virus sans irradiation DUV-LED (0 s), ou avec 122 irradiations DUV-LED pendant 1, 10, 20, 30 ou 60 s.

Le mécanisme d'inactivation

Les LED UV ont déjà été utilisées pour désactiver plusieurs agents pathogènes, dont les UV-A, UV-B et UV-C, qui fonctionnent à 320-400 nm, 280-320 nm et 10-280 nm. De tels instruments sont maintenant utilisés dans les domaines médicaux.

Parmi ces types d'appareils d'irradiation UV, ceux fournissant des UV-C sont les plus efficaces pour stériliser les objets irradiés, en produisant des photodommages dans l'ADN des microbes. La lumière UV produit des dimères de pyrimidine dans l'ADN qui perturbent les processus vitaux tels que la réplication de l'ADN, la transcription et la traduction, qui sont nécessaires à l'activité microbienne.

Ces effets conduisent finalement à une inactivation microbienne. Bien sûr, cela est également influencé par l'espèce et le type de microbe, la puissance de la lumière et les conditions environnementales.

Formation de plaque dans les cellules Vero. Les solutions virales irradiées avec DUV-LED pendant plusieurs durées 124 ont été diluées (100 fois) et inoculées aux cellules Vero. Un résultat représentatif est montré.

Formation de plaque dans les cellules Vero. Les solutions virales irradiées avec DUV-LED pendant plusieurs durées 124 ont été diluées (100 fois) et inoculées aux cellules Vero. Un résultat représentatif est montré.

Applications en milieu médical

Le DUV-LED utilisé dans la présente étude produit une longueur d'onde étroite à haute puissance pour permettre des expositions courtes et une utilisation répétée à long terme. L'étude est la première à montrer que ce mode de stérilisation fonctionne pour inactiver rapidement le SRAS-CoV-2.

La CPE a été observée dans les cultures de cellules non irradiées infectées par le SRAS-CoV-2 mais pas dans les cellules irradiées pendant 10 secondes. Il s'agit d'une découverte remarquable, étant donné la haute transmissibilité du virus dans les milieux communautaires et de santé, et la capacité du virus à survivre sur une variété de surfaces pendant des heures et même des jours.

En l'absence d'un vaccin ou de médicaments efficaces, et avec la présence d'anticorps neutralisants encore non prouvée, la disponibilité d'une méthode sûre et rapide de stérilisation d'un environnement est d'une grande valeur. Les chercheurs espèrent avec impatience: «Le développement d'appareils équipés de DUV-LED devrait empêcher l'invasion du virus dans l'air et après avoir touché des objets contaminés.»

*Avis important

bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique / les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.

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