Inactivation virale par méthodes physiques

Viral inactivation by physical methods

• Auteur / Autrice : Swan Firquet
• Direction : Didier Hober
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Bactério-virologie, hygiène
• Date : Soutenance le 17/12/2014
• Etablissement(s) : Lille 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé (Lille ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Virologie

Mots clés

Mots clés contrôlés

Virus simien 40

Parvovirus

Herpèsvirus humain de type 1

Entérovirus humain B

Sous-type H1N1 du virus de la grippe A

Rayons ultraviolets

Dissertations universitaires

Inactivation virale

Virus SV 40

Parvovirus

Herpèsvirus humain 1

Entérovirus humain B

Virus H1N1

Rayonnement ultraviolet

Chaleur

Virus -- Inactivation

Mots clés libres

Inactivation virale

Rayon ultraviolets

Virus H1N1

Inactivation thermique

Parvovirus murin

Viral inactivation

Ultra-Violet Ray

Résumé

Les profils de viabilité sur surface, de virus non enveloppés : murine minute virus (MVM), coxsackievirus B4 (CVB4), virus simien 40 (SV40), et de virus enveloppés : virus de grippe A (H1N1), et virus herpès simplex de type 1 (HSV-1), ainsi que la résistance à la chaleur et aux ultraviolets C (UVc) de ces virus ont été étudiés.Pour déterminer la viabilité de MVM, CVB4, H1N1 et HSV-1 sur surface, 50 µL de suspension virale ont été déposées sur des couvercles de boites de Pétri et séchés sous un flux d’air avant d’être récupérés et titrés sur des lignées cellulaires appropriées. Les virus enveloppés ont persisté moins de 5 jours alors que CVB4 et MVM restent infectieux pendant plusieurs semaines. Cependant, les cycles répétés de séchage et de remise en suspension ont eu un effet plus virucide sur CVB4 que sur H1N1 et HSV-1. Aucun effet des répétitions de ces cycles n’a été observé sur le titre infectieux du MVM. Quand il est exposé au séchage, les concentrations initiales d’albumine de sérum bovin, de sérum de veau fœtal et de chlorure de sodium, ont un impact sur la survie de CVB4. Dans un milieu riche en protéines, CVB4 a été plus facilement inactivé par le séchage, alors qu’en présence de chlorure de sodium le pouvoir virucide du séchage a été réduit. Ces résultats montrent que la résistance des virus vis-à-vis du séchage, n’est pas due à une hétérogénéité de populations virales, mais peut être influencée par la composition du milieu et la concentration des composants.Nous avons évalué la résistance thermique de MVM, CVB4, H1N1 et HSV-1 contenus dans des gouttelettes. Quatre microlitres de suspension virale ont été déposés sur une surface chauffée et exposés à des températures comprises entre 70 et 130°c pendant 0 à 90min, selon le virus, avant d’être titrés. Clairement, MVM a été plus résistant que H1N1, lui-même plus résistant que HSV-1 et CVB4. Pour la première fois, l’inactivation de particules virales contenues dans des gouttelettes exposées à des températures supérieures à 100°C a été étudiée. Il apparaît que le chauffage peut provoquer un effet plus rapidement virucide que décrit précédemment.La résistance aux UVc (254nm) de MVM, CVB4, H1N1, HSV-1 et SV40 contenus dans des gouttelettes a été évaluée. Les virus à ADN double brins (HSV-1 et SV40) restaient infectieux après une exposition à 60mJ/cm² d’UVc, tandis que les virus à ARN (H1N1 et CVB4) et un virus à ADN simple brin (MVM) ont été totalement inactivés par une exposition inférieure ou égale à 35mJ/cm² d’UVc. De plus l’effet des UVc combiné à la chaleur sur la viabilité de MVM a été déterminé. Le titre infectieux de MVM, contenu dans une gouttelette a été totalement inactivé après une exposition à 27mJ/cm² d’UVc. Le chauffage (20s à 100°C) a provoqué une réduction modérée du titre viral de MVM (-1.8 log10TCID50), alors que le chauffage suivi par une exposition à 17mJ/cm² d’UVc entraine une inactivation complète.En conclusion, nos études montrent que les virus peuvent persister pendant des jours voire des semaines sur une surface hydrophobe. Le profil de résistance des virus vis-à-vis du séchage, n’est pas dû à une hétérogénéité de populations virales, comme l’ont montré les résultats obtenus avec CVB4. De plus, dans la mesure où la composition du milieu joue un rôle dans la viabilité des virus exposés au séchage, la persistance des virus devrait être étudiée dans des milieux naturels plutôt que dans des milieux définis. L’impact de temps d’exposition courts à la chaleur sur les virus contenus dans de petits volumes de suspension a été déterminé. La résistance thermique de H1N1 jusqu’à 100°C, supérieure à celle d’HSV-1, un autre virus enveloppé, et à celle de CVB4 un virus non-enveloppé a été observée. Une inactivation virale efficace peut être obtenue en combinant une exposition aux UVc et à la chaleur comme le montrent les résultats obtenus avec MVM.

The pattern of viability of non-enveloped viruses, minute virus of mice (MVM), coxsackievirus B4 (CVB4), and simian virus 40 (SV40) and enveloped-viruses, influenza A virus (H1N1), and herpes simplex virus type 1 (HSV-1) onto surfaces and their resistance to heating and to ultraviolet C (UVc) exposure have been investigated. To determine the viability of MVM, CVB4, H1N1 and HSV1 on surface, fifty microliters of viral suspension were applied onto petri dish lids and dried under air flow of biosafety cabinet. The recovered viral preparations were titered on appropriate cell cultures. Enveloped viruses persisted for less than 5 days while CVB4 and MVM persisted for weeks. However, repetitive cycles of drying and resuspension had more virucidal effect on CVB4 than on H1N1 and HSV-1. No effect of these repetitive cycles on infectious titer of MVM was recorded. When exposed to drying, initial concentrations of bovine serum albumin, foetal calf and sodium chloride (NaCl) had an impact on the viability of CVB4. In a protein rich medium, CVB4 was more likely inactivated by drying whereas in presence of NaCl, the impact of drying was reduced. Thus, it appears that the resistance of viruses toward drying is not due to a heterogeneity of viral populations, but it can be influenced by media composition and components concentrations.Heat inactivation of viruses was reported, however, the thermal resistance of viruses in droplets has not been studied. We evaluated the pattern of heat resistance of MVM, CVB4, H1N1 and HSV1 contained in droplets. Four microliters droplets containing viruses were applied onto warmed surface obtained by using a self-made heating device. Viral suspensions were exposed to temperatures ranging from 70 to 130°C for 0 to 90 min depending on the virus, and then the recovered viral preparations were titered. Clearly, MVM was more resistant than H1N1 that was more resistant than HSV-1 and CVB4. For the first time, the inactivation of viral particles contained in drops exposed to temperatures higher than 100°C has been investigated. It appears that heating can have an unexpected faster virucidal effect than previously described. The resistance to ultraviolet C (UVc) (254nm) of MVM, CVB4, H1N1, HSV-1 and SV40 contained in droplets has been evaluated. Double-stranded DNA viruses (HSV-1 and SV40) were still infectious after exposure to 60 mJ/cm² UVc, while RNA viruses H1N1, CVB4 and single-stranded DNA virus MVM were fully inactivated when they were exposed to a dose equal to or lower than 35 mJ/cm² UVc. Moreover the effect of UVc (254 nm) combined with heating onto the viability of MVM was determined. The infectious level of MVM suspension droplets applied onto petri dish lids was fully inactivated when exposed to 27 mJ/cm² UVc. Heating (100°C for 20s) provoked a moderate reduction of infectious level (-1.8 log10TCID50) of MVM, whereas heating followed by UVc exposure (17 mJ/cm²) resulted in a full inactivation.In conclusion, our studies show that viruses can persist for days or even weeks on dry hydrophobic surfaces. The pattern of resistance of viruses toward drying is not due to a heterogeneity of viral population as shown by results obtained with CVB4. In so far as media composition play a role in the viability of viruses exposed to drying, the persistence of viruses in natural media (clinical or environmental), instead of defined media, should be investigated. The impact of short time exposure to heat onto the infectivity of viruses contained in a small volume of suspension has been determined. The thermal resistance of H1N1 up to 100°C, higher than the one of HSV1 another enveloped virus, and CVB4 a non-enveloped virus has been observed. An efficient viral inactivation can be obtained by combining UVc exposure and heating as shown by results obtained with MVM.