Une étude, dont les résultats intitulés «Synthesis of giant globular multivalent glycofullerenes as potent inhibitors in a model of Ebola virus infection» ont été publiés dans la revue Nature Chemistry , a permis d'élaborer une méthode ultra-rapide pour réaliser la synthèse de molécules ramifiées géantes, dotées d'une activité antivirale, puisqu'en l'occurrence, elles inhibent très efficacement l'entrée du virus Ebola dans des cellules en culture.

Rappelons tout d'abord que les cellules dendritiques sont des «sentinelles de l'immunité présentes notamment dans le sang et les muqueuses» qui «repèrent les agents infectieux grâce aux récepteurs qu'elles portent à leur surface et alertent les autres acteurs du système immunitaire».

Pour sa part, le récepteur DC-SIGN, «qui reconnait certaines glycoprotéines (protéines sur lesquelles sont greffées des sucres) arborées par les pathogènes», est «détourné par certains virus (VIH, virus Ebola, virus de la dengue…), qui s'en servent pour infecter les cellules : la liaison de ces pathogènes au récepteur DC-SIGN favorise alors leur internalisation».

Comme une piste pour bloquer l'infection «consiste à concevoir des molécules qui se lient au récepteur avec une affinité plus grande que les pathogènes» et comme «la force de l'interaction est due au fait que plusieurs des sucres portés par les glycoprotéines du pathogène se lient simultanément au récepteur», l'idée naturelle est de se tourner «vers des molécules ramifiées, appelées dendrimères, portant des sucres au bout de leurs nombreuses branches» («un dendrimère est une molécule organisée autour d'un cœur d'où partent des branches et leurs ramifications successives (évoquant la forme d'un arbre)») dont la synthèse est actuellement «extrêmement fastidieuse et souffre d'un faible rendement».

L'étude ici présentée a trouvé un moyen de réaliser des molécules globulaires géantes à base de fullerènes, portant 120 sucres (de type mannose) à leur périphérie en faisant appel à la chimie click (une méthode «permettant de synthétiser rapidement des composés de grande taille en 'clippant' des sous-unités les unes aux autres, par des réactions sélectives, efficaces et qui fonctionnent dans de nombreuses conditions»).

Plus précisément, des fullerènes portant chacun dix mannosesils ont d'abord été préparés, puis ces unités ont été greffées sur un fullerène central à douze branches «en un nombre minimum d'étapes de synthèse (six, alors qu'il en faudrait une vingtaine avec des méthodes traditionnelles), ce qui permet un rendement global assez élevé, de l'ordre de 20 %». Cette procédure a ainsi abouti à «la croissance dendritique la plus rapide jamais réalisée» et à la synthèse de «la première molécule à treize fullerènes».

Ensuite, la capacité de ces méga-molécules à inhiber l'entrée du virus Ebola a été testée in vitro. Il est ainsi apparu que ces composés, solubles dans l'eau et ne présentant aucune toxicité pour les cellules en culture, ont une activité antivirale remarquable («supérieure de 33 % à celle des antiviraux classiques»), qui découle du nombre de sucres périphériques de la molécule («une molécule modèle n'en possédant que 12 est environ 1 000 fois moins active et une molécule ne possédant qu'un seul sucre l'est 100 000 fois moins»).

Comme en dehors du virus Ebola, «d'autres pathogènes (comme le virus du sida et celui de la dengue) utilisent aussi le récepteur DC-SIGN comme porte d'entrée dans les cellules», cette étude ouvre «le champ d'applications possibles pour ces méga-molécules».