Combattre le virus avec les algues

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Biologiste Scott Edmundson

Le biologiste Scott Edmundson étudie les algues au Laboratoire de recherche marine et côtière du PNNL à Sequim, Washington. Photo d'Andrea Starr, Laboratoire national du nord-ouest du Pacifique

par Rebecca Orton, PNNL

W orsque la pandémie de coronavirus a plongé le monde dans la tourmente l'année dernière, un groupe de chercheurs en bioénergie de Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) a vu un moyen non conventionnel de lutter contre le virus : les algues.

"L'avantage non réalisé des algues est leur pure diversité biologique", a déclaré Michael Huesemann, chercheur principal en bioénergie et chercheur principal pour le projet DISCOVR, un consortium de laboratoires nationaux du département de l'Énergie des États-Unis pour faire avancer le développement des biocarburants à base d'algues. "Lorsque les gens ont commencé à rechercher sérieusement des traitements pour lutter contre la pandémie, nous avons réalisé qu'il y avait une opportunité de mieux comprendre les propriétés antivirales globales des algues."

Ce qui a suivi a été une plongée profonde dans la littérature liant les algues et les antiviraux dès 1956. Pour donner un sens aux données, Daman Reynolds, stagiaire en laboratoire de premier cycle en sciences du PNNL, a trié les études le long de la chronologie suivie par un virus lorsqu'il provoque une infection. Comme il l'a fait, il est devenu évident que les composés contenus dans les algues présentent un potentiel exceptionnel - et totalement inexploité - pour lutter contre les maladies virales.

« La grande majorité des composés d'algues en sont aux premiers stades de la recherche », a déclaré M. Reynolds. « Quelques composés font l'objet d'essais cliniques à divers degrés, et certains sont commercialisés en Europe sous forme de sprays nasaux pour protéger le système respiratoire du rhume. Il y en a eu quelques-uns qui n'ont été cités qu'une seule fois, donc ce qui est excitant, c'est qu'il pourrait y avoir des milliers d'autres composés qui pourraient combattre des virus que nous ne connaissons même pas encore. »

Prévention tout au long du parcours

Le coronavirus pénètre par la bouche ou le nez dans le système respiratoire, mais d'autres virus se propagent par contact peau à peau ou intraveineux. L'examen de la littérature de M. Reynolds a trouvé une multitude de composés dérivés d'algues qui peuvent servir de gardiens aux portes des voies potentielles d'infection virale. Il a été démontré que certains composés fournissent une sorte de revêtement protecteur pour empêcher le virus de pénétrer dans le corps.

Mais si, par hasard, un virus pénètre dans un hôte, il a été démontré en laboratoire que des composés dérivés d'algues inactivent ou dégradent les virus.

Plusieurs études préliminaires en laboratoire ont également montré que les produits à base d'algues empêchent les virus d'adhérer aux récepteurs cellulaires, ce qui rend plus difficile l'entrée ou l'infection d'un virus dans une cellule hôte.

Certaines recherches en laboratoire ont également montré que les composés des algues rendaient plus difficile pour le virus de pirater la machinerie interne de la cellule et de commencer à se répliquer. De plus, il a également été démontré que les composés contenus dans les algues agissent comme des barrières qui piègent les virus répliqués, de sorte qu'ils ne sont pas libérés dans le corps pour se propager davantage. Et les composés dérivés des algues peuvent augmenter la réponse immunitaire naturelle du corps à une infection virale, à la fois avant et après l'exposition.

Contributions possibles à des biocarburants abordables

Le biologiste Scott Edmundson, qui a étudié la culture d'algues photosynthétiques pour la génération de bioproduits pendant plus de 15 ans, suggère que si les antiviraux dérivés d'algues sont prometteurs dans les essais cliniques, leur extraction pourrait aider à rendre les biocarburants plus rentables.

« Nous avons prouvé qu'il est techniquement possible de faire carburants avancés à partir d'algues cultivé sur le soleil et le CO₂ de l'atmosphère », a-t-il déclaré. « Faire fonctionner le processus de manière économique est la prochaine étape. »

Un composé thérapeutique qui pourrait être extrait avant que les algues ne soient transformées en biocarburant serait un pas dans cette direction.

Le financement de la recherche provient en partie du département américain de l'Énergie, du Bureau des sciences, du Bureau du développement de la main-d'œuvre pour les enseignants et les scientifiques dans le cadre du programme de stages en laboratoire de premier cycle en sciences et n'est qu'une partie de la science. Le PNNL se développe pour lutter contre la pandémie de coronavirus. Le document a été mis à disposition dans le Numéro de juillet 2021 d'Algal Research.

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