Dépendance de la longueur d'onde de l'inactivation de la lumière ultraviolette pour le SRAS

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 9706 (2023) Citer cet article

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L'irradiation ultraviolette (UV) offre une méthode efficace et pratique pour la désinfection des micro-organismes pathogènes. Cependant, l’irradiation UV provoque des dommages aux protéines et/ou à l’ADN ; par conséquent, des informations plus approfondies sur les performances des différentes longueurs d’onde UV et leurs applications sont nécessaires pour réduire les risques pour le corps humain. Dans cet article, nous avons déterminé l'efficacité de l'inactivation UV des variantes BA.2 et BA.5 du SARS-CoV-2 omicron dans une suspension liquide à diverses longueurs d'onde UV par la méthode de la dose d'infection par culture tissulaire à 50 % (TCID50) et par polymérase quantitative. test de réaction en chaîne (qPCR). L'efficacité d'inactivation de la lumière à 220 nm, considérée comme sans danger pour le corps humain, était approximativement la même que celle de la lumière à 260 nm, dangereuse pour la santé, pour BA.2 et BA.5. Sur la base des constantes de taux d'inactivation déterminées par les méthodes TCID50 et qPCR par rapport à la longueur d'onde UV, les spectres d'action ont été déterminés et BA.2 et BA.5 ont montré presque les mêmes spectres. Ce résultat suggère que les deux variantes ont les mêmes caractéristiques d'inactivation UV.

Avec l’épidémie mondiale du coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) et l’émergence de leurs nouvelles variantes, il existe une forte demande pour développer et démontrer des technologies de désinfection efficaces pour se protéger contre divers virus et bactéries pathogènes1,2,3. . Dans ce cas, les vaccins offrent une protection efficace contre l’infection, mais l’efficacité et la rapidité d’approvisionnement de ces vaccins contre les futures variantes émergentes du SRAS-CoV-2 ne sont pas claires au stade actuel4. Il est donc important de préparer des stratégies supplémentaires pour atténuer les risques pour la santé publique pendant la période de développement préalable d’un vaccin contre les pathogènes émergents.

La désinfection par irradiation ultraviolette (UV) suscite un intérêt particulier pour réduire la transmission du SRAS-CoV-2, car l'irradiation UV offre une méthode efficace et pratique pour l'inactivation des micro-organismes pathogènes, notamment le SRAS-CoV-25,6,7,8,9, dix. En particulier, la gamme de longueurs d’onde de 200 à 235 nm, souvent appelée UVC lointain, attire de plus en plus l’attention en tant que nouvelle longueur d’onde de désinfection. La lumière UVC lointaine présente un fort effet germicide sur les virus et bactéries pathogènes11,12,13,14,15 et s'est révélée inoffensive pour les cellules de mammifères en raison du fort effet d'absorption de la couche cornée16,17,18,19, 20. Cependant, son profil de sécurité dans les cellules de mammifères a été beaucoup moins bien documenté, et de nombreux rapports suggèrent que la lumière UVC lointaine n'est pas aussi sûre que l'irradiation bien au-delà des niveaux seuils21,22,23,24,25,26 car elle endommage de manière significative cellules épidermiques, conduisant à la formation d’érythème et de dimères de cyclopyrimidine21,22,23,24,26.

De plus, la dose d'inactivation signalée pour atteindre une certaine réduction logarithmique varie considérablement d'environ 1 à 20 mJ/cm25,10,27,28,29,30,31,32,33,34. De telles incohérences peuvent être causées par des conditions expérimentales et des configurations variées utilisées. Par exemple, de nombreuses sources lumineuses, telles que les LED UV, les lampes KrCl-excimer et les lampes à décharge à vapeur métallique, ont été utilisées pour inactiver le SRAS-CoV-25,14,27,28,29,30,31,32,33. ,34 ; cependant, il est difficile de comparer l'ampleur de la dose et l'efficacité d'inactivation pour ces différentes régions de longueur d'onde UV en raison des différences dans les souches du SRAS-CoV-2 et dans les conditions expérimentales telles que le spectre des sources lumineuses. Par conséquent, il existe un besoin important d’expériences systématiques avec différentes longueurs d’onde UV et sans variation des autres conditions expérimentales.

Dans cet article, nous décrivons l'efficacité d'inactivation des variantes BA.2 et BA.5 du SARS-CoV-2 omicron dans une suspension virale en fonction de la longueur d'onde UV avec une bande passante de 10 nm, basée sur la construction d'une source d'irradiation accordable en longueur d'onde UV. . Nous avons utilisé la méthode standard de dose d’infection en culture tissulaire de 50 % (TCID50) et un test quantitatif de réaction en chaîne par polymérase (qPCR) pour détecter les dommages causés par les UV au génome viral. Nous avons trouvé une forte corrélation entre le TCID50 et le qPCR. Sur la base des constantes de taux d'inactivation déterminées par les méthodes TCID50 et qPCR par rapport à la longueur d'onde UV, les spectres d'action de BA.2 et BA.5 ont été déterminés, et ces deux variantes ont montré presque les mêmes spectres. Ce résultat suggère que les deux variantes ont les mêmes caractéristiques d’inactivation UV et que les spectres d’action du SRAS-CoV-2 ont été quantitativement expliqués par les spectres d’absorption de l’ARN et de la protéine, où la couche protéique protège l’ARN de la lumière UV.