Le goutte-à-goutte : Les norovirus et les méthodes de détection de pointe

A propos de l'invité 

Matthew Moore est professeur associé au département des sciences alimentaires de l'université du Massachusetts, où il se spécialise dans les agents pathogènes d'origine alimentaire et les méthodes de détection innovantes. Fort d'une solide expérience en virologie et en sécurité alimentaire, ses recherches sont axées sur la compréhension et l'atténuation des risques posés par les virus dans l'approvisionnement alimentaire. Dans cet épisode, Matthew analyse les inquiétudes liées au passage potentiel de la grippe H5N1 aux mammifères, dissipe les idées fausses sur les maladies d'origine alimentaire, en particulier les norovirus, et présente des technologies de détection de pointe telles que les liquides magnétiques et le séquençage par nanopore. Il explique également comment le changement climatique influence la transmission des virus et ce que cela signifie pour l'avenir de la sécurité alimentaire.

Transcription

Zachary Cartwright :
Avez-vous déjà souffert de troubles gastro-intestinaux graves, tels qu'une diarrhée intense ou des vomissements, éventuellement après un repas au restaurant ? Bienvenue au goutte-à-goutte, où nous gardons votre esprit hydraté avec de la science, de la musique et un mantra. Je suis votre hôte, Zachary Cartwright, scientifique alimentaire en chef chez AQUALAB By Addium. Dans l'épisode d'aujourd'hui, nous allons parler des norovirus humains, la principale cause de maladies d'origine alimentaire aux États-Unis. Ces virus présentent un certain nombre de caractéristiques qui les rendent difficiles à étudier et à contrôler. Aujourd'hui, nous nous entretenons avec le docteur Matthew Moore, professeur adjoint au département des sciences alimentaires de l'université du Massachusetts, dont les recherches sont axées sur l'étude, la détection et le contrôle des virus d'origine alimentaire, parmi d'autres agents pathogènes et contaminants d'origine alimentaire. Le docteur Moore a récemment reçu le prix Outstanding Young Scientists Award en l'honneur de Samuel K. Prescott, décerné par l'Institute of Food Technology. Écoutons ce que Matt a à dire.

Zachary Cartwright :
Bonjour, Matt. Merci beaucoup d'être ici sur The Drip aujourd'hui. Nous sommes heureux de vous recevoir. Quels sont les virus d'origine alimentaire les plus courants et comment se propagent-ils généralement ?

Matthew Moore :
Oui, c'est une excellente question. Je pense qu'en termes de transmission par voie alimentaire, les norovirus humains sont de loin les premiers en termes de prévalence. Ensuite, je dirais probablement que le virus de l'hépatite A est le deuxième. Ce sont en quelque sorte les deux virus sur lesquels notre laboratoire travaille. Il existe également un grand nombre d'autres virus qui ont été associés à la transmission par voie alimentaire. En ce qui concerne les norovirus et le virus de l'hépatite A, ils peuvent se transmettre par voie orale fécale. Les personnes qui excrètent le virus dans leurs selles ne se lavent pas correctement les mains, préparent les aliments et les ingèrent. Les norovirus humains peuvent également être transmis directement par contact de personne à personne, ce qui est en fait la majorité des cas de transmission, et c'est une chose à laquelle les gens ne pensent pas.

Matthew Moore :
Mais les norovirus peuvent également se propager dans l'air, pas nécessairement à la manière d'un virus respiratoire, comme le coronavirus ou la grippe, où vous le respirez et où il infecte vos poumons avec des norovirus humains, vous pouvez en fait l'inhaler et ensuite avaler le virus si quelqu'un vomit, et il y a potentiellement des gouttelettes qui restent avec le virus à l'intérieur dans l'air. On pense donc qu'il s'agit là aussi d'une voie de transmission potentielle. La transmission environnementale par le contact avec une surface et l'ingestion d'un aliment est également un autre mode de transmission des norovirus. Ce qui différencie en quelque sorte le virus de l'hépatite A du norovirus, c'est que contrairement à ce dernier, le virus de l'hépatite A peut également être transmis par le sang, et donc se propager par contact avec le sang, ce qui n'est pas vraiment le cas des norovirus humains.

Zachary Cartwright :
Dans votre domaine, quelles sont les idées fausses sur les virus d'origine alimentaire ?

Matthew Moore :
Je pense, en fait, pour être honnête, du moins en ce qui concerne la population générale, que les virus sont en fait la principale cause de maladies d'origine alimentaire aux États-Unis, en grande partie parce que je pense qu'ils sont généralement autolimitatifs. La salmonelle, quant à elle, est la principale cause bactérienne de maladies d'origine alimentaire, en raison de son mode de transmission, de la manière dont les foyers sont identifiés et de la gravité des symptômes. Dans le cas des salmonelles, on parle parfois de salmonelles EHEC dans les médias. C'est donc quelque chose que les gens identifient. Par ailleurs, lorsque les gens entendent parler de norovirus, lorsqu'ils en ont déjà entendu parler, ils pensent immédiatement aux bateaux de croisière, ce qui est vrai, les bateaux de croisière deviennent des endroits où les norovirus humains peuvent causer des épidémies. Les norovirus humains peuvent y provoquer des épidémies et être vraiment pernicieux. Mais ce n'est pas le cas. Mais ce n'est pas la grande majorité des cas de transmission de norovirus, même dans les milieux confinés où le problème se pose avec autant d'acuité que dans les services hospitaliers ou les établissements de soins de longue durée.

Matthew Moore :
Je pense que c'est une idée fausse, car il n'y a pas que les bateaux de croisière. Normalement, c'est ainsi qu'une grande partie du public a tendance à entendre parler du norovirus. Mais en fait, il y a beaucoup de façons différentes de provoquer des épidémies, et beaucoup d'entre elles ne sont pas détectées.

Zachary Cartwright :
Et dans vos recherches, comment pouvez-vous distinguer s'il s'agit d'un problème viral ou d'une maladie bactérienne d'origine alimentaire, comment faites-vous la distinction entre les deux ?

Matthew Moore :
Oui, cela peut dépendre du type de patient qui se présente cliniquement, cela peut devenir un peu difficile avec les maladies fubudorannes en général. En effet, de nombreux symptômes peuvent se chevaucher entre certains pathogènes bactériens et ce que l'on peut observer avec les norovirus. Les norovirus ont tendance à provoquer assez fréquemment des vomissements. Il existe en fait des intoxications et des choses de ce genre qui peuvent également provoquer, qui sont produites par des bactéries qui peuvent également provoquer des vomissements. Mais d'un point de vue clinique, cela peut s'avérer assez difficile. Traditionnellement, c'est parce qu'il y a beaucoup de tests basés sur la culture. Il suffisait donc de prélever un échantillon des selles du patient, d'essayer de faire une culture et on ne trouvait rien. En ce qui concerne l'étalon-or pour la détection des virus d'origine alimentaire, il s'agirait donc probablement de la PCR quantitative en temps réel.

Matthew Moore :
Il s'agit de la transcription inverse en temps réel de la réaction en chaîne de la polymérase. En résumé, il s'agit de prendre un petit segment du génome de l'ARN viral, de l'amplifier et d'utiliser ce signal pour dire que s'il y a un génome viral ici, nous détectons le virus. C'est généralement la méthode la plus courante pour détecter ces virus, surtout si l'on examine un échantillon alimentaire ou environnemental, parce qu'en général, la contamination virale de ces échantillons se produit à des niveaux plus faibles que si quelqu'un est cliniquement infecté. Les symptômes sont assez graves et la production de virus est généralement importante. Votre sensibilité n'a donc pas autant d'importance dans ce cas. Et vous pourriez peut-être vous en tirer avec d'autres méthodes qui ne sont pas aussi sensibles que la PCR RTQ en temps réel.

Zachary Cartwright :
Pouvez-vous nous parler un peu du processus par lequel un virus d'origine alimentaire infecte un hôte humain ? Quelles sont les étapes de ce processus ?

Matthew Moore :
Oui, il s'agit donc d'essayer d'atteindre l'intestin grêle et de pénétrer dans le tractus intestinal. Si l'on y réfléchit bien, une grande partie des difficultés que nous rencontrons dans la lutte contre cette maladie sont également liées au fait qu'elle aime vraiment infecter l'intestin, parce qu'il faut passer par de nombreux stress potentiels en termes d'ingestion d'aliments. Le virus se trouve dans l'aliment, ou vous touchez une surface, puis il se retrouve dans votre bouche et vous mangez le virus. Il faut passer par les enzymes salivaires, puis par l'estomac et l'acide gastrique, de sorte qu'il faut être capable de tolérer des phs très bas, avant d'arriver dans l'intestin grêle. Il faut alors résister à un certain nombre d'enzymes protéolytiques, ainsi qu'aux lipases et autres glycases. Mais en réalité, ces virus n'ont pas d'enveloppe lipidique, de sorte qu'il n'y a pas lieu de s'inquiéter autant des lipases, et ils ne sont pas non plus glycosylés. Ils doivent donc résister à beaucoup de choses pour arriver jusqu'à nous. Une fois qu'ils sont arrivés dans l'intestin, il y a une étape de liaison et de décodage.

Matthew Moore :
Je pense que je devrais peut-être prendre un peu de recul et décrire ce qu'est réellement le virus. En gros, il s'agit d'un ARN monocaténaire très court de sept mille cinq cents bases, encapsulé dans une sorte de coquille protéique très stable en forme de ballon de football. Voilà ce qu'est le virus proprement dit. Il est extrêmement petit, son diamètre n'est que d'environ 38 nm. Et le fait qu'il n'ait pas d'enveloppe lipidique. Certains virus ont une enveloppe potentielle d'acide nucléique, puis une sorte de membrane extérieure de lipides, qui tend à être le point faible de nombreux virus à enveloppe lorsqu'on les inactive. Ces virus n'ont pas cette membrane, ils sont donc assez stables. Et l'un des avantages de cette stabilité est qu'elle peut résister à certains des stress très, très durs auxquels votre corps est soumis.

Matthew Moore :
Le virus est donc bien présent dans les aliments ou sur une surface. Vous ingérez la nourriture, elle passe par votre système digestif, elle traverse l'acide de l'estomac et arrive dans votre intestin. Une fois qu'il a trouvé des récepteurs et des co-récepteurs potentiels dans les cellules intestinales, il se lie et se défait de son enveloppe. L'enveloppe transmet alors ce brin d'ARN interne de sept mille cinq cents bases à la cellule hôte. La manière dont les norovirus tendent à tromper les gens ou à tromper votre cellule hôte est qu'ils essaient de se déguiser en ARNm. Ils pénètrent donc dans la cellule hôte, et celle-ci est trompée en pensant qu'il s'agit d'un autre morceau d'ARNm qu'il faut traduire, et le ribosome de l'hôte le traduit. Le ribosome de l'hôte le traduit. Et c'est parti pour la course, car il a commencé à traduire certaines des protéines virales qu'il utilise pour détourner la cellule, se répliquer et produire d'autres virions. L'un des aspects de ces virus, en particulier des neurovirus humains, est que les récepteurs, les co-récepteurs et les facteurs de liaison n'ont pas encore été complètement élucidés.

Matthew Moore :
Le mécanisme de décodage reste un domaine de recherche actif. Et il y a beaucoup de domaines de recherche vraiment passionnants, des choses que nous ne connaissons pas nécessairement avec les norovirus humains, que plusieurs percées ont en quelque sorte rendues possibles. Cela en fait un domaine vraiment passionnant en termes de percées dans l'étude de la technologie permettant d'étudier le virus, percées qui ont eu lieu au cours de la dernière décennie et qui font de ce virus un type de virus vraiment passionnant à étudier.

Zachary Cartwright :
Et je pense que c'est une bonne transition pour parler un peu de vos recherches et de ce que vous faites dans votre laboratoire. Quels sont les objectifs ou les projets sur lesquels vous travaillez actuellement ?

Matthew Moore :
Oui, c'est une excellente question. Comme je l'ai mentionné, nous nous occupons principalement du virus de l'hépatite A et, dans les années à venir, nous nous intéresserons au virus de l'hépatite A dans le cadre de l'un de nos projets. De manière plus générale, on peut diviser les activités de notre laboratoire en quatre sous-domaines principaux. Nous nous concentrons principalement sur les virus d'origine alimentaire et la sécurité alimentaire. Le premier domaine est en quelque sorte impliqué dans les étapes en amont de la détection d'un virus dans un échantillon alimentaire ou environnemental. Comme je l'ai mentionné, ces virus, lorsqu'ils contaminent un aliment ou un échantillon environnemental, ne sont généralement pas présents en très grand nombre. Et contrairement aux bactéries, où l'on peut théoriquement procéder à une étape d'enrichissement, en prenant un milieu, sélectif ou non, et en le cultivant dans un incubateur, les bactéries recherchées se développeront potentiellement, ce qui rendra la détection de ces virus un peu plus facile, mais ce n'est peut-être pas aussi faisable en termes de culture ou peu coûteux. Il s'agit donc d'un problème d'aiguille dans une botte de foin.

Matthew Moore :
Les gens s'intéressent aussi à ce sujet, aux bactéries, d'ailleurs, juste en passant, ils cherchent également des méthodes de détection sans culture. Tout ce domaine est donc essentiellement un problème d'aiguille dans une botte de foin, où vous avez un petit nombre de votre cible dans un échantillon alimentaire ou environnemental très complexe et de grande taille. Comment allez-vous donc extraire ces virus de l'échantillon pour obtenir ces quelques microlitres que vous allez charger pour effectuer une PCR RTQ ? C'est vrai. Nous avons donc un certain nombre de projets passionnants liés aux technologies permettant de réaliser cela de manière portable, efficace et rapide. Nous avons en fait deux projets très intéressants. L'un d'eux fait appel à ce que l'on appelle les liquides magnétiques ou les liquides ioniques magnétiques, qui sont des sortes de sels fondus très hydrophobes extrêmement stables à température ambiante. Il s'agit en fait d'une sorte d'huile à laquelle sont associés des ions métalliques chélatés qui ont des propriétés magnétiques et une charge. C'est grâce à cette charge qu'il est possible de séparer et de capturer ces virus.

Matthew Moore :
Nous avons donc un certain nombre d'étudiants diplômés très prometteurs qui ont des projets liés à ce sujet et qui produisent des captures très prometteuses, y compris la capture de plus de 99 % des virus dans une suspension tampon. Nous continuons à travailler sur ce sujet. C'est très prometteur, car lorsqu'on obtient une capture supérieure à 30 %, c'est très excitant. Mais la plupart de ces travaux ont été réalisés dans des tampons. Nous avons donc encore quelques premiers résultats prometteurs dans des matrices complexes. Il s'agit en fait d'une capture basée sur la charge. Comme je l'ai mentionné, ces virus se comportent presque comme de simples protéines en solution. D'après l'IP de la capside virale, ils ont tendance à être chargés négativement dans une solution neutre.

Matthew Moore :
Si vous avez quelque chose de chargé positivement, vous pouvez essayer de l'extraire de la solution avec une charge. Le problème d'une telle méthode, c'est qu'elle n'est pas spécifique, car elle ne cible pas uniquement les norovirus. Si vous avez quelque chose de chargé positivement qui va extraire un tas d'autres éléments négatifs, vous risquez aussi de concentrer un tas d'autres saletés provenant de la nourriture qui vont inhiber votre technique de détection en aval. C'est pourquoi nous avons obtenu des résultats prometteurs, même s'il ne s'agit que de charges, mais nous voulons poursuivre dans cette voie. Il existe une autre variante de liquide magnétique appelée solvant eutectique profond. Comme je ne suis pas un assez bon chimiste, nous travaillons en partenariat avec un chimiste de l'État de l'Iowa qui les synthétise et peut en étudier toutes les nuances. Mais il y a aussi une autre sorte de solvant hydrophobe auxiliaire qui est également extrêmement stable. Mais la façon dont il est synthétisé est beaucoup plus évolutive et plus écologique en ce qui concerne l'utilisation d'extraits de plantes et d'autres éléments de ce type.

Matthew Moore :
Il s'agit en quelque sorte des liquides magnétiques que nous utilisons. Nous avons une idée très intéressante sur laquelle nous avons mené un projet passionnant et que nous souhaitons poursuivre. Il s'agit d'utiliser des bactéries non pathogènes pour essayer de capturer et d'extraire ces virus d'échantillons de manière spécifique. Traditionnellement, pour une capture spécifique, on procède à ce qu'on appelle une séparation immunomagnétique, où l'on prend des billes magnétiques que l'on recouvre d'un anticorps qui se lie à la cible. Dans le cas présent, il s'agit du norovirus. Mais comme vous pouvez l'imaginer, il pourrait y avoir des difficultés à faire passer cette méthode à l'échelle supérieure. De plus, l'enrobage d'une bille magnétique par des anticorps peut entraîner des coûts inhérents. Notre idée était donc de remplacer ces billes magnétiques par des bactéries présentant des peptides qui lient le virus à leur surface. En théorie, vous avez des bactéries d'un diamètre ou d'une taille d'un micron et vous pouvez exprimer de manière induite un peptide à leur surface et les cultiver autant que nécessaire, puis les centrifuger, les stocker et les utiliser quand vous le souhaitez. Nous sommes donc très enthousiastes, car il s'agit d'une option potentiellement évolutive et peu coûteuse pour capturer et extraire le virus de la solution. Nous sommes donc simplement...

Matthew Moore :
Nous avons un projet dans le cadre duquel nous essayons de concevoir E. Coli pour présenter des peptides qui ont été précédemment utilisés pour lier le norovirus à la surface de la bactérie afin de le capturer et de l'extraire de, quelle que soit votre élution, d'en extraire quelque chose, de le produire ou quelque chose de ce genre. Ce sont les technologies de concentration dont nous disposons. Je pense qu'il y a encore beaucoup à faire dans ce domaine, et qu'il y a encore beaucoup de travaux passionnants en cours avec d'autres technologies que d'autres groupes réalisent également. Parallèlement, nous avons un certain nombre de projets qui nous enthousiasment dans le domaine de la détection en aval. Disons que vous avez déjà procédé à l'étape de concentration et que vous avez extrait l'acide nucléique dont vous aviez besoin, que vous avez réduit le volume, que vous avez le capsit, en quelque sorte dans un volume plus concentré et plus petit. Nous avons conclu un certain nombre de partenariats très intéressants avec différents laboratoires qui ont mis au point des plates-formes de détection très intéressantes, dont certaines sont microfluidiques. Je dirais que notre collaboration avec un autre laboratoire du département de chimie de l'université du Massachusetts est très fructueuse et dure depuis un certain temps.

Matthew Moore :
Il s'agit du laboratoire de Min Chen, une chercheuse qui se concentre sur un sous-ensemble de types spécifiques de nanopores qui, selon nous, pourraient s'avérer très prometteurs pour la détection des norovirus, ainsi que potentiellement d'autres agents pathogènes d'origine alimentaire très divers. En particulier, le nanopore sur lequel nous avons travaillé s'appelle OPG (outer membrane protein g). Il s'agit en fait d'une porine à la surface d'E. Coli qui sert à transporter des saccharides et d'autres éléments de ce type. Le laboratoire de Chen s'est penché sur cette protéine et l'a étudiée en vue d'un certain nombre d'applications potentielles, y compris le ciblage de biomarqueurs potentiels. Lorsque la plupart des gens entendent parler de séquençage par nanopores, ils pensent à une technologie très spécifique, le minion, qui est également très, très cool. Il s'agit d'une technologie de séquençage de l'ADN ou de l'ARN vraiment portable qu'il suffit de brancher sur son ordinateur portable. Elle a la taille d'une barre chocolatée et vous pouvez vous en aller.

Matthew Moore :
Séquençage. Il s'agit d'un type de nanopore, mais il existe de nombreux types de nanopores biologiques qui peuvent être utilisés dans différentes applications. L'OMP G est différent en ce sens qu'il ne s'agit pas de charger de l'acide nucléique pour le séquencer. Il s'agit simplement de cloner quelque chose sous la surface de ce nanopore, puis votre cible interagit avec l'extérieur ou entre dans le pore, interagit avec le nanopore et perturbe le courant à travers le pore. Le fonctionnement est donc le suivant : vous avez une membrane, ce pore forme un pore dans la membrane, et vous avez un ion, un courant ionique qui traverse la membrane, et lorsque quelque chose interagit avec ce pore, il perturbe ce courant ionique. Et en raison de la nature de cette protéine G OMP, elle est très dynamique. Elle possède un grand nombre de boucles flexibles à sa surface, que l'on peut modifier pour créer des peptides qui se lient à ce que l'on veut. Ces boucles sont très, très dynamiques et se déplacent beaucoup.

Matthew Moore :
Et il crée ce signal de courant électrique très, très bruyant. Lorsqu'il est perturbé, il est possible de créer une sorte de signal à empreinte digitale. Nous nous sommes donc demandé s'il était possible d'utiliser ce signal pour prendre les empreintes digitales des norovirus ou les sous-typer. Nous pensons qu'il s'agit là d'une possibilité très intéressante pour la santé publique et l'identification des épidémies, car si le sous-typage est en quelque sorte la clé, en particulier pour les agents pathogènes très répandus et divers, de l'identification des épidémies et de l'attribution de la direction de la transmission d'un agent, comme la façon dont les aliments sont impliqués, il faut en général obtenir plus qu'une simple empreinte digitale. En général, il faut aller plus loin que le simple fait de dire : "Hé, nous avons trouvé quelque chose de normal. Et ceci, et nous avons ce groupe de personnes qui ont un norovirus. Il faut normalement un peu plus de sous-typage pour mieux déterminer la cause potentielle probable de cette épidémie, et même s'il y a un groupe d'épidémies de personnes qui ont ce sous-type très similaire. Nous sommes donc très enthousiastes à ce sujet. Nous avons utilisé un modèle parce qu'il est encore, nous avons résolu beaucoup de difficultés avec le système. Nous espérons aller de l'avant et commencer à faire des demandes pour le norovirus, mais nous avons utilisé un modèle dans lequel nous avons ciblé des anticorps, et nous avons pu sous-typer même des anticorps très proches et créer et obtenir un signal très spécifique pour chaque sorte de sous-classe d'anticorps que nous avons utilisée de manière monoclonale, et nous avons pu repérer différentes signatures d'anticorps dans un mélange d'anticorps polyclonaux.

Matthew Moore :
Et l'une des autres choses importantes est que cela a pu fonctionner dans un mélange très complexe où nous avons inondé le système avec beaucoup de protéines concurrentes sous la forme d'albumine sérique bovine, et il a pu encore repérer cette signature, ainsi que des mélanges de signatures. Il s'agit donc d'une collaboration très, très prometteuse avec le laboratoire de chimie de Min Chen, et nous avons un certain nombre d'autres orientations potentielles avec d'autres nanopores qui, selon nous, seraient très intéressantes pour l'agriculture. L'une des autres technologies de détection dont nous disposons fait l'objet d'un partenariat international très intéressant. Je suis donc très fier que l'USDA m'ait donné l'occasion d'obtenir l'une de ses premières subventions pour un partenariat international qui a été autorisé, en quelque sorte. Il se trouve que j'ai regardé la première année où l'USDA a ouvert cette possibilité aux partenaires internationaux dans le cadre d'un programme très intéressant de l'USDA lié aux nanotechnologies. Nous nous sommes associés à un groupe d'ingénieurs de l'université de Newcastle qui travaillait sur la prochaine génération de technologie des polymères à empreinte moléculaire. Cette technologie s'appelle nanoparticules de polymères à empreinte moléculaire. Les polymères à empreintes moléculaires sont donc une technologie qui existe depuis longtemps.

Matthew Moore :
Le concept consiste essentiellement à prendre un sous-ensemble différent de monomères, puis à ajouter un agent qui les fusionne, et à former une sorte de moule en gelée autour de votre cible, ce qui crée une empreinte caractéristique de votre cible, puis à éluer ce moule, et l'empreinte de votre cible reste là, et c'est ce que la cible va lier. D'une manière générale, ces systèmes sont extrêmement stables et peuvent être incorporés dans un certain nombre de systèmes de détection en aval. Le problème, ou le problème traditionnel, c'est qu'on l'appelle MIP. MIP. La technologie MIP traditionnelle n'est pas nécessairement la plus performante contre les petites cibles. Il est évident que nous nous intéressons aux virus, qui sont assez petits. Mais l'un des aspects passionnants des travaux de ce groupe à Newcastle, du groupe qui était à Newcastle et qui est maintenant à l'université de Manchester, a été de prendre cette technologie MIP et de créer des nanoparticules. Et lorsque vous créez des nanoparticules avec cette technologie, cela lui permet d'être très efficace contre ces cibles plus petites.

Matthew Moore :
Et nous sommes toujours en train de réaliser un projet dans lequel nous utilisons ces éléments. On les appelle des nanomips. Il s'agit de nanoparticules à empreinte moléculaire qui interagissent avec la protéine capsit du norovirus humain. Nous avons donc évalué un certain nombre de choses dans le cadre de ce projet. Nous avons découvert que, pour créer ces nanomips, il n'est pas nécessaire de disposer d'une très, très grande capside virale entièrement assemblée. Il suffit de créer un petit peptide de dix acides aminés, je crois, et de l'utiliser comme appât ou comme cible pour développer ces nanomips et obtenir une liaison à l'ensemble de la capside assemblée, ainsi qu'une réactivité croisée entre plusieurs génogroupes différents de norovirus, ce qui était vraiment passionnant. L'un des défis posés par les norovirus humains est qu'ils sont extrêmement diversifiés et qu'ils présentent donc une grande diversité de structures sur leur capside. Vous pouvez donc imaginer que si vous essayez de créer un produit capable de se lier, il ne pourra se lier qu'à une sorte de sous-ensemble de norovirus alors que, si vous vous intéressez à la détection, vous voulez être capable de tout lier, en théorie, pour, vous savez, le diagnostiquer.

Matthew Moore :
Nous constatons donc une assez bonne réactivité croisée, et nous sommes encore en train de comprendre comment cette technologie fonctionne contre différents, vous savez, différents degrés de parenté de ces virus. C'est vraiment passionnant parce que tout le travail sur les virus sans enveloppe avec cette technologie de nanopuce et sa sélectivité potentielle n'ont pas été autant étudiés, de même que l'influence de la taille de votre cible lorsque vous la créez sur elle. Il s'agit donc d'un projet très intéressant. Outre la concentration et la détection, nous avons également un certain nombre de projets très intéressants liés à la lutte contre les maladies d'origine alimentaire. Un certain nombre de ces projets ont fait l'objet d'une collaboration très fructueuse avec ma collègue dans notre département, Amanda Kinchla. L'un des exemples est une sorte de recherche intéressante, un projet de vulgarisation ou un ensemble de projets liés à la mauvaise application potentielle des désinfectants contre ces virus. L'un des autres défis posés par les norovirus humains est que, s'ils ne sont pas appliqués correctement, de nombreux désinfectants peuvent ne pas être très efficaces contre ces virus. En effet, si l'on y réfléchit bien, beaucoup de gens, lorsqu'ils appliquent des désinfectants, ne nettoient pas avant la désinfection ou ne laissent pas un temps de contact suffisant.

Matthew Moore :
Nous avons donc une hypothèse que nous explorons et qu'un autre laboratoire, au Japon, a déjà étudiée avec certains désinfectants. Et l'un des substituts est que si vous avez ces traitements potentiellement pas complètement efficaces d'un pool d'une concentration relativement élevée de virus qui est déposée sur une surface et que certains survivent, cela pourrait-il potentiellement servir de pression de sélection ? Nous savons donc que ces virus sont très répandus. Nous savons qu'ils sont transmis par l'environnement, d'une personne à l'autre et par les aliments. Par conséquent, si les gens ne parviennent pas à éliminer ces virus en permanence, il est possible que l'on applique ce que l'on appelle un traitement subfatal et que l'on assiste, en raison de la prévalence de ces virus, à une transmission en série de ces traitements subfatals. Nous essayons donc de comprendre s'il est possible que ces traitements subfatals de certaines formulations de désinfectants développent des variantes du virus qui sont en fait plus résistantes ou significativement plus résistantes à ces désinfectants qui sont appliqués. Quels sont les moyens de les amener à mieux appliquer les désinfectants ? Nous avons donc un certain nombre de projets de recherche et de vulgarisation financés par l'USDA, ainsi qu'une bourse. J'ai donc une étudiante, Christina Allingham, qui a reçu une bourse pour ce projet. Nous avons également une nouvelle doctorante, Julia Fukuba, dans notre laboratoire, qui travaille sur ce projet, ainsi que Brittany Gold, qui est une nouvelle étudiante en master. En ce qui concerne le travail de concentration, il est déjà diplômé et travaille au NIH.

Matthew Moore :
Mais Anand Cernitti a réalisé une grande partie des travaux très intéressants sur la concentration bactérienne que nous effectuons, ainsi que Minji Kim, qui est maintenant postdoc dans mon laboratoire. Minji est en train de reprendre une partie des travaux sur la concentration bactérienne, en plus d'être la principale personne à avoir supervisé les travaux sur le nanopore que je viens de mentionner avec le nanopore d'OG. C'est une personne très accomplie dans le domaine de la détection des aliments, en termes d'ingénierie des nanopores et d'autres choses de ce genre. Elle forme actuellement Catherine Wu sur la concentration bactérienne et Shuang Yu, qui effectuera d'autres travaux sur les nanopores. Ils sont tous deux étudiants en master. En ce qui concerne les liquides magnétiques, Sloan Stouffer est également titulaire d'un doctorat, mais dans quelques mois, nous devrons passer à autre chose car elle va défendre sa thèse. Mais elle a également reçu une bourse NEFA de l'USDA en plus de Christina pour poursuivre ses travaux sur les liquides ioniques magnétiques que j'ai mentionnés. Elle a obtenu des résultats très, très prometteurs sur l'utilisation de ces liquides, non seulement pour concentrer le virus dans les aliments, mais aussi pour faire un tout en un, un guichet unique, capturer le virus pour le concentrer, puis lyser la cellule et recapturer l'ARN afin de pouvoir procéder à une amplification portable de l'ARN en aval.

Matthew Moore :
Elle a donc fait un excellent travail, et elle forme Chan Wan Zhu, qui prendra la relève en tant qu'étudiant en doctorat à l'automne pour poursuivre ce travail sur les liquides magnétiques, ainsi que Lily Syott, qui est en fait, je l'ai mentionné tout à l'heure, l'IAFP, l'Association internationale pour la protection des aliments. Je suis fier de dire qu'elle a reçu une bourse de voyage pour aller présenter certains des travaux très intéressants qu'elle a réalisés dans notre laboratoire, en tant qu'étudiante de premier cycle, sur le solvant dputectique magnétique. Donc, oui, nous avons beaucoup d'étudiants très sympas qui font beaucoup de travaux très sympas. Ce n'est pas vraiment moi. Je m'en attribue simplement le mérite, même si ce sont eux qui font tout le travail. Alors, oui, désolé de revenir sur la désinfection. Ce n'est qu'un des autres projets de désinfection. La dernière chose qui nous intéresse, mais pour être honnête, nous n'avons pas eu autant de succès en termes de financement, est de comprendre l'influence du microbiote intestinal sur l'infection virale, sur l'infection norovirale, ainsi que de créer potentiellement de nouveaux modèles animaux pour cette infection ou pour étudier ce virus, bien que, cela dit, en termes d'avancées, la création de modèles pour les norovirus humains, ou les norovirus en général, soit un domaine vraiment passionnant.

Matthew Moore :
Et il y a eu un certain nombre de percées vraiment, vraiment importantes en termes de compréhension de l'influence du microbiote sur l'infection humaine par le norovirus. Il y a une dizaine d'années, un certain nombre de laboratoires à travers le pays ont établi qu'un certain nombre de ces virus entériques pouvaient être influencés par les bactéries présentes dans notre intestin en termes de capacité d'infection. Un groupe a pu démontrer que les norovirus humains semblent également être influencés et potentiellement aidés par certaines bactéries présentes dans l'intestin. Il s'agit d'un domaine de recherche en pleine évolution, qui nous intéresse vraiment et sur lequel nous nous sommes beaucoup documentés. Je n'ai pas été très douée pour demander des subventions dans ces domaines, mais c'est vraiment quelque chose qui nous intéresse, qui nous enthousiasme. Nous avons un projet très, très intéressant avec Yanhua Park, du département des sciences alimentaires, dont le bureau est littéralement le mur que vous voyez derrière moi, qui fait un travail très, très intéressant avec des systèmes de modèles animaux non vertébrés. Nous avons donc un projet passionnant avec elle pour essayer de trouver un très, très bon modèle de norovirus chez les vertébrés non gras. Je dirais qu'il en existe déjà un très bon avec le poisson zèbre, qui a été établi en 2018, je crois.

Matthew Moore :
Mais nous en avons un autre qui est différent, c'est un animal différent qui peut aussi nous donner des informations supplémentaires pour compléter ce que les gens ont pu découvrir avec le poisson zèbre.

Zachary Cartwright :
Je suis impressionné par le nombre de projets que vous menez, et il est étonnant de voir combien de technologies ou d'approches différentes vous pouvez adopter pour essayer de détecter la même chose. Même si votre laboratoire se concentre sur ce sous-ensemble, il se peut qu'il y ait beaucoup d'autres projets dans des laboratoires qui essaient quelque chose d'autre. Je voulais m'éloigner un peu de la détection et vous demander si vous pensez que le changement climatique a également un impact sur la prévalence et la propagation des virus d'origine alimentaire, d'après vos recherches ou ce que vous avez vu au cours de vos études et de votre travail.

Matthew Moore :
Avec l'industrie, c'est une très bonne question. Honnêtement, il faudrait que je prenne le temps d'y réfléchir en termes de transmission de ces virus, au moins des norovirus humains, je soupçonne qu'il pourrait y avoir une influence indirecte, certainement avec les bactéries. Et puis il y a aussi une chose qui nous intéresse, ce nanomyp que j'ai mentionné dans le projet, contrairement à ce n'est pas un virus, mais il y a ce qu'on appelle les mycotoxines. Il s'agit donc de métabolites secondaires potentiels que les champignons, lorsqu'ils se développent sur certains aliments, produisent et qui peuvent potentiellement causer des maladies chroniques, en plus des maladies aiguës. Je pense que le changement climatique, en particulier, est une question à laquelle notre laboratoire s'intéresse beaucoup. Je pense donc qu'au cours de la prochaine décennie, les mycotoxines seront de plus en plus présentes sur le radar des gens. Compte tenu de l'interconnexion, de l'interconnexion croissante et continue de notre planète, ainsi que des changements climatiques qui vont influencer la contamination potentielle par les mycotoxines, et du défi inhérent à la détection d'une menace chronique pour la sécurité alimentaire, les mycotoxines ne sont pas nécessairement une menace chronique. Il ne s'agira pas nécessairement de dire "oh, vous savez, quelqu'un a eu la diarrhée, ou ce groupe de personnes a eu la diarrhée, est allé à l'hôpital, et maintenant nous avons ces échantillons", n'est-ce pas ? S'il s'agit de quelque chose de chronique, qui peut causer un cancer du foie, c'est beaucoup plus difficile à identifier, surtout s'il s'agit d'aliments importés qui peuvent contenir des mycotoxines.

Matthew Moore :
C'est une parenthèse. Je pense que le changement climatique en particulier, et les mycotoxines en particulier, seraient affectés. Et en termes de détection, c'est un problème similaire : on ne peut pas vraiment les cultiver, n'est-ce pas ? Vous pouvez éventuellement cultiver le champignon source, mais si le champignon source est mort et qu'il y a déjà un tas de mycotoxines dans votre nourriture, cela ne sert pas à grand-chose. En ce qui concerne les virus, je pense en particulier que le climat pourrait potentiellement influencer l'humidité, dont nous savons qu'elle a un effet sur la persistance virale. Mais je pense aussi que le simple fait que cela va continuer, les défis, cela va stresser le système de production agricole et la nécessité de continuer à importer des aliments, ainsi que la transformation potentiellement accrue des aliments avec la mise à la main ou des choses comme ça. Il se peut que la transmission des virus soit plus importante, mais c'est une très bonne question, et j'aurais besoin de plus de temps pour y réfléchir afin de déterminer le type d'effet que cela aurait. Mais il est certain que cela aura un impact considérable sur notre système alimentaire, et probablement pas pour le mieux en termes de sécurité alimentaire ainsi que pour toute une série d'autres choses.

Zachary Cartwright :
Et pour conclure, quelles sont, selon vous, les principales mesures préventives que l'industrie alimentaire peut mettre en œuvre pour minimiser le risque de contamination virale ?

Matthew Moore :
Je pense qu'une grande partie du problème, même si nous faisons beaucoup de travail en laboratoire, peut aussi être d'origine humaine. Je pense en particulier que les congés de maladie payés pour les employés sont importants, surtout pour les norovirus humains, parce que les humains sont au moins le seul réservoir connu de ces virus. La transmission se fait donc principalement par l'intermédiaire des humains qui manipulent des aliments. Et s'ils sont malades et excrètent le virus, mais qu'ils essaient simplement de s'en sortir parce qu'ils n'ont pas de congés de maladie payés, cela devient un problème. C'est vrai. Continuer à développer et à surveiller l'eau et peut-être identifier de meilleurs indicateurs du norovirus humain, de la contamination fécale potentielle par le norovirus. Nous disposons d'un grand nombre de bons indicateurs pour la contamination bactériologique, mais les norovirus font encore l'objet de recherches actives. La surveillance publique est donc essentielle.

Matthew Moore :
Et ensuite, améliorer le comportement des employés en termes de désinfection. Enfin, en particulier dans le cadre des travaux de notre laboratoire, il s'agit d'être en mesure de les détecter très facilement, de manière portable et rapidement, à la fois dans les aliments et dans l'environnement, et peut-être de disposer d'une technique de dépistage pour les employés susceptibles de manipuler des aliments, afin de prévenir les maladies. Mais il s'agit de la principale cause de maladie d'origine alimentaire, et elle possède tant de propriétés qui la rendent si répandue. Je ne suis pas sûr qu'il sera difficile de la contrôler à l'avenir, c'est certain.

Zachary Cartwright :
Et puisque vous êtes là, je voulais vous poser une question parce que les médias ont beaucoup parlé récemment de la grippe aviaire dans les aliments. Je me demandais si vous pouviez nous éclairer sur ce sujet spécifique.

Matthew Moore :
Oui, c'est une excellente question, et il est tout à fait compréhensible qu'avec, vous savez, surtout après ce que nous avons vécu avec COVID, il y ait aussi beaucoup d'inquiétude. Et c'est certainement préoccupant. Mais je pense que le risque pour la santé publique est encore faible à l'heure actuelle, en grande partie parce que, vous savez, le passage aux vaches et aux mammifères, comme le passage de H5N1 aux mammifères est, certainement, préoccupant. Mais je ne pense pas que les cas de contamination humaine que nous avons observés aient tendance à être inquiétants pour le consommateur lambda qui se rend au magasin et achète du lait ou des choses de ce genre. Je pense qu'il s'agit de garder un œil sur la situation, un œil intéressé. Heureusement, le CDC, la FDA et l'UsdA font un très, très bon travail de surveillance, car la grippe est connue pour sa capacité à évoluer rapidement. Et si elle se propage parmi des mammifères comme les vaches, très souvent, il pourrait y avoir un saut dans l'évolution. Mais pour l'instant, il ne semble pas y avoir de mutations de ce type qui permettraient de tirer la sonnette d'alarme et de dire que l'homme est exposé à un risque généralisé.

Matthew Moore :
En ce qui concerne les travailleurs agricoles en contact avec les vaches, je pense que cela pourrait inciter les producteurs à s'interroger sur la manière de traiter ces vaches malades. Devrions-nous prendre des mesures supplémentaires pour essayer de protéger les travailleurs qui sont en contact permanent avec ces vaches susceptibles d'excréter la grippe en particulier, si les vaches n'ont pas l'air d'être malades, mais qu'elles l'excrètent potentiellement, ce qui serait une réelle préoccupation. Je pense donc que les travailleurs agricoles deviendront vraiment un facteur à prendre en considération à l'avenir si nous continuons à observer des transmissions et des épidémies généralisées parmi les vaches, de la même manière que nous avons vu certaines de ces grippes hautement pathogènes se propager parmi les oiseaux dans le monde. Mais pour l'instant, je pense que le risque pour la santé publique est vraiment faible, du moins par rapport au cinquième virus et à beaucoup d'autres hautement pathogènes.

Zachary Cartwright :
Je voulais également vous féliciter d'avoir remporté le prix exceptionnel des jeunes scientifiques en l'honneur de Samuel K. Prescott, décerné par l'Institut des technologues de l'alimentation. Je me demandais ce que ce prix signifiait pour vous et ce qui vous attendait.

Matthew Moore :
Oh, merci beaucoup pour cela. C'est un honneur incroyable. C'est une grande leçon d'humilité. L'IFt est une organisation extraordinaire. C'est en fait l'organisation scientifique dont je suis membre depuis le plus longtemps. Et c'est tout simplement... Cela signifie beaucoup de choses de recevoir ce prix de la part d'une organisation aussi formidable. Et quand on voit toutes les personnes qui l'ont reçu, on se dit que c'est une grande leçon d'humilité parce que je ne pense pas faire partie de cette liste.

Matthew Moore :
C'est juste. Ça veut dire beaucoup. Je n'arrive toujours pas à croire que c'est ce que je veux. C'est une organisation formidable dont je peux faire partie, et j'espère que je pourrai continuer à avoir du succès. Mais pour être honnête, je pense que c'est plus un testament pour ces étudiants que je viens de nommer et qui font tout ce travail vraiment génial, en trouvant des idées géniales, en dépannant et en allant au laboratoire tous les jours. J'ai vraiment eu la chance d'avoir des étudiants vraiment géniaux, ainsi qu'un postdoc et des chercheurs invités qui ont vraiment, je veux dire, ils sont, je pense, la raison pour laquelle j'ai reçu ce prix.

Zachary Cartwright :
Eh bien, encore une fois, félicitations. Ensuite, je voulais vous demander de nous recommander de la musique. Qu'avez-vous apporté pour nous aujourd'hui ? J'ai vu votre note tout à l'heure. Vous savez, tous les types de musique sont acceptables. Nous avons eu un large éventail. Qu'avez-vous donc apporté avec vous aujourd'hui ?

Matthew Moore :
Oui, c'est vraiment discutable. Je ne sais pas si quelqu'un qui écoute ceci en tirerait un grand bénéfice, mais ils se réunissent pour le 25ème anniversaire de cet album. Je recommande l'album "calculating Infinity" des Dillinger Escape Plan. C'est très intense et abrasif. Je n'en sais rien. J'ai des goûts musicaux douteux, alors ça vaut vraiment la peine de l'écouter. C'est vraiment engageant et intense, mais ce n'est peut-être pas ce qu'il y a de plus accrocheur, de plus accessible. Si vous n'avez pas l'habitude d'écouter...

Zachary Cartwright :
Des trucs lourds, c'est bien. Nous avons écouté toutes sortes de musique, du dubstep au métal, en passant par le jazz et le hip hop. J'aime voir ce que les gens aiment écouter.

Matthew Moore :
Ok, génial.

Zachary Cartwright :
Et quel mantra ou dicton avez-vous apporté avec vous ? Qu'utilisez-vous pour équilibrer votre vie ou pour vous motiver ?

Matthew Moore :
Je dirais l'empathie. Je pense qu'il faut vraiment essayer de comprendre les points de vue des autres. Je pense en particulier à la situation politique, aux événements mondiaux et au stress lié à l'enfermement dans une pandémie il y a quelques années. Je pense qu'il faut essayer de comprendre les autres et ce qu'ils vivent, et essayer de se mettre à la place des autres. Je sais que c'est un peu cliché et banal, mais je pense que c'est quelque chose que moi-même et tout le monde pouvons continuer à essayer d'améliorer. Je dirais donc que c'est un peu comme un mantra.

Zachary Cartwright :
Très bien. Merci et nous apprécions vraiment votre temps. Merci de votre présence. J'ai vraiment hâte d'entendre parler de vos recherches et de voir quel sera le prochain prix que vous remporterez. Merci encore.

Matthew Moore :
Merci beaucoup. Je vous souhaite un bon après-midi.

Zachary Cartwright :
L'épisode d'aujourd'hui est sponsorisé par Aqualab. Dans cet épisode, nous avons discuté de la contamination virale des aliments. On sait peu de choses sur les effets de l'eau sur la résistance des virus pendant la transformation et le stockage des aliments. Cela signifie qu'en ingénierie alimentaire, il est nécessaire de mieux comprendre les effets des propriétés des aliments et des conditions de stockage sur les virus, y compris l'activité de l'eau. La relation entre l'eau et l'inactivation des virus pathogènes est abordée plus en détail dans un article de cette description de podcast. L'article explique comment certains facteurs comme la déshydratation, les conditions de faible humidité relative et la congélation stabilisent les virus. Mais il y a encore beaucoup de recherches à faire. La chanson recommandée aujourd'hui est falling flying de Grizz.

Zachary Cartwright :
Cette chanson est un morceau vibrant et entraînant qui mélange des éléments de funk, de soul et de musique électronique, créant ainsi un hymne à la bonne humeur. La chanson comporte des mélodies de saxophone signées Grizz, ainsi qu'un rythme dynamique, ce qui lui confère une ambiance euphorique et énergique. Si vous cherchez une chanson pour vous remonter le moral, falling flying est parfait pour injecter de la positivité dans votre journée. Que vous fassiez du sport, que vous sortiez avec des amis ou que vous ayez simplement besoin d'un coup de pouce, ce morceau vous donnera l'énergie dont vous avez besoin pour vous sentir en pleine forme. Écoutez-le. Le lien vers ce morceau se trouve dans la description. Pour terminer cet épisode, nous vous proposons un autre mantra. N'hésitez pas à vous le dire à vous-même ou simplement dans votre tête.

Zachary Cartwright :
Tout ce qui vous convient. Le mantra de cet épisode est "Je m'aime et je me respecte profondément". D'accord, c'est parti. Trois fois. Je m'aime et je me respecte profondément. Je m'aime et je me respecte profondément. Je m'aime et je me respecte profondément. Tout en gardant ce mantra à l'esprit, je vous mets au défi de réfléchir à dix choses que vous aimez chez vous.

Zachary Cartwright :
Et quelle est la chose que vous aimez le plus chez vous ? Merci beaucoup d'avoir écouté cet épisode. Je m'appelle Zachary Cartwright et cet épisode du goutte-à-goutte vous a été présenté par Aqua Lab. Restez hydratés et à la prochaine fois.