Et si la lumière était une arme efficace contre le Covid ?

Cet article a été publié initialement sur le site de la revue Knowable Magazine from Annual Reviews et traduit avec leur aimable autorisation.

La pièce vide a été scellée. Les scientifiques ont démarré l'horloge. Pendant près de deux heures, ils ont rempli la chambre d'environ quatre mètres sur trois d'aérosols porteurs d'un agent pathogène dangereux. C'était une réplique réduite du genre de situation que beaucoup d'entre nous ont essayé d'éviter avec diligence ces deux dernières années.

Ne pouvant utiliser le virus Covid-19 dans leur expérience en raison des restrictions de biosécurité, les chercheurs avaient opté pour le staphylocoque doré, une bactérie pouvant causer toute une série d'infections parfois mortelles. Puis, en appuyant sur un bouton, les scientifiques ont activé des lampes qu'ils avaient fixées au plafond, envoyant un rayon mortel sur le nuage de germes - une lumière, invisible à l'œil humain, d'une longueur d'onde de 222 nanomètres.

La lumière d'une telle longueur d'onde - appelée UVC lointaine, dans la partie ultraviolette du spectre électromagnétique - est mortelle pour les microbes, apprennent les chercheurs, mais semble sans danger pour les êtres humains. Et cela offre des possibilités alléchantes alors que la pandémie de Covid-19 se poursuit.

Les chercheurs ont prélevé des échantillons d'air dans la pièce toutes les cinq minutes. Puis ils ont fait des cultures pour compter le nombre de bactéries vivantes présentes dans les échantillons prélevés avant et après l'allumage. Ces résultats ont montré que la lumière avait fonctionné, avec une efficacité étonnante. "Nous sommes restés bouche bée devant la réduction de l'agent pathogène", déclare Ewan Eadie, physicien médical au NHS Tayside de Dundee, en Écosse.

Eadie et ses collègues ont testé différents niveaux d'exposition aux UVC lointains, tous conformes aux directives établies par l'American Conference of Governmental Industrial Hygienists. L'exposition la plus élevée a fait chuter les niveaux d'agents pathogènes d'environ 98 % en quelques minutes seulement.

L'équipe a publié ses résultats dans la revue Scientific Reports en mars 2022. Depuis lors, ils ont testé la technologie sur deux autres agents pathogènes - Pseudomonas aeruginosa et un virus infectant les bactéries appelé Phi 6 - avec un succès similaire. Les chercheurs sont convaincus que les lampes détruiraient également le virus à l'origine du Covid-19 : Des expériences menées dans un cadre différent par d'autres équipes ont montré que les UVC lointains inactivent le SRAS-CoV-2, peut-être parce que la lumière UV endommage le génome du virus.

Certains experts de la santé affirment que la désinfection des espaces intérieurs par la lumière pourrait changer la donne à mesure que le monde s'ouvre et que le souvenir des enfermements - pour la plupart d'entre nous - s'estompe lentement. Le SRAS-CoV-2, le virus à l'origine du Covid-19, peut se propager dans l'air par les particules flottantes émises lorsque les gens respirent, parlent, crient ou chantent. Les panaches chargés de virus peuvent rester dans l'air à l'intérieur et propager la maladie. Depuis plus de deux ans et demi, les scientifiques et les responsables gouvernementaux du monde entier préconisent une série de mesures préventives : lavage des mains, vaccination, éloignement social, port de masques, ventilation. Aucune d'entre elles n'est parfaite ; elles sont souvent décrites comme les différentes couches d'un "modèle suisse" de réduction des risques. Certains experts suggèrent maintenant que nous devrions envisager d'ajouter des UVC lointains dans certains espaces intérieurs.

Dans ce scénario conceptuel, des lampes émettant des UVC lointains à une longueur d'onde sûre (222 nanomètres) pourraient éclairer une pièce où se trouvent des personnes. L'espoir est que ces lampes, associées à une filtration de l'air saine, décontaminent l'air des particules de SRAS-CoV-2 et réduisent le risque de contracter le Covid-19, même en présence d'une personne infectée (représentée ici en rouge).

"Nous sommes en quelque sorte les pharmaciens de la lumière", déclare M. Eadie en décrivant le rôle que lui et ses collègues ont joué pour déterminer comment les UVC lointains pouvaient aider à décontaminer les espaces intérieurs, et comment d'autres formes de lumière UV peuvent parfois être utilisées pour traiter certaines maladies, comme le psoriasis. La clé, dit-il, est de définir la bonne longueur d'onde et la bonne exposition.

Qu'est-ce que les UV lointains ?

La lumière rayonne en ondes, et la longueur de ces ondes détermine la couleur que nous verrons dans la lumière - du rouge (environ 650nm) au violet (environ 400nm). Mais lorsque les ondes sont encore plus courtes, la lumière devient invisible et est appelée ultraviolet (UV). Il existe différents types de lumière UV, en fonction de leur longueur d'onde précise, comprise entre 10 nm et 400 nm. Certaines formes (UVA et UVB) sont présentes dans la lumière du soleil, et l'exposition à celles-ci peut provoquer le vieillissement de la peau et les coups de soleil. Les UVC de longueur d'onde plus courte (100-280 nm) contiennent également des parties dangereuses, mais ils sont absorbés par la couche d'ozone, de sorte que nous y sommes rarement exposés. Les UVC lointains - généralement compris entre 200 et 230 nm - sont considérés comme une forme moins dangereuse d'UVC.

Des travaux antérieurs utilisant des UVC à 254nm ont montré qu'ils ralentissaient la propagation des agents pathogènes en suspension dans l'air. William F. Wells, chercheur à l'université de Harvard, a publié de nombreuses études sur cet effet dans les années 1930 et 1940 et a même utilisé les lampes pour purifier l'air dans les espaces aériens supérieurs des salles de classe, réduisant ainsi considérablement la propagation de la rougeole.

Mais si M. Wells et d'autres pionniers de cette technologie pouvaient diriger leurs lampes à 254 nm vers le haut pour purifier l'air flottant dans la partie supérieure des pièces, ou utiliser la lumière à l'intérieur des évents ou des conduits, ils ne pouvaient pas les diriger vers le bas, directement sur les occupants des pièces, sans effet néfaste. En effet, si le rayonnement 254 nm inactive les agents pathogènes, il provoque également des lésions cutanées et oculaires à certaines doses.

Ce graphique montre où se situent les UVC lointains dans le spectre lumineux. Les chercheurs pensent qu'une longueur d'onde de 222 nm pourrait être efficace contre les germes mais sans danger pour l'exposition humaine.

Aujourd'hui, la lumière UV autour de 260 nm est couramment utilisée pour la désinfection, mais généralement uniquement dans des contextes restrictifs similaires - comme dans les unités germicides des chambres supérieures, parfois fixées aux murs d'une chambre d'hôpital, ou dans les lampes utilisées pour nettoyer les surfaces. En 2020, Transport for London, qui exploite le métro de Londres, a installé des dispositifs UV pour nettoyer les rampes des escaliers mécaniques dans ses stations. Les lampes UV sont également utilisées pour tuer les agents pathogènes dans les eaux usées et pour désinfecter les équipements de laboratoire tels que les lunettes de protection. Le point commun de toutes ces applications est que l'on évite de projeter la lumière directement sur la peau ou les yeux humains.

Des expériences récentes menées sur des souris et des participants humains suggèrent que le 222 nm, l'UVC lointain, est beaucoup plus sûr, ce qui explique en partie pourquoi Eadie et ses collègues tenaient à l'utiliser dans leur étude. Un essai clinique actuellement en cours au Canada utilisera également des lampes UVC lointaines réglées entre 207 et 222 nm pour déterminer si elles réduisent la transmission d'infections, notamment la grippe et le Covid-19, dans les établissements de soins de longue durée pour personnes âgées. Les chercheurs installeront les lampes dans les zones communes telles que les couloirs et les salles à manger, mais dans certains endroits, ils installeront des lampes placebo qui ont exactement la même apparence mais qui n'émettent pas d'UVC lointains. L'objectif est de déterminer si les résidents vivant dans des environnements équipés de lampes à UVC lointains connaissent ou non une réduction des cas de Covid-19, de grippe et de diverses maladies respiratoires.

Il est important de poursuivre l'étude des UVC lointains afin de s'assurer qu'il est vraiment sans danger de les diriger directement sur des personnes d'âges différents pendant de longues périodes, déclare Amanda Weaver, épidémiologiste environnementale et candidate au doctorat à l'université de Californie à Berkeley. Elle fait l'éloge de l'expérience d'Eadie et de ses collègues, mais suggère que certains milieux pourraient souhaiter profiter des autres avantages que procure l'épuration de l'air par des systèmes de ventilation utilisant des filtres HEPA, qui éliminent également les allergènes et les polluants tels que la poussière, ainsi que les virus et les bactéries.

"Les filtres sont plus rentables et vous pouvez en quelque sorte vous attaquer à ces autres expositions à long terme, constantes et chroniques", explique-t-elle. Néanmoins, la possibilité que les lampes puissent éliminer les agents pathogènes en suspension dans l'air est "étonnante", ajoute-t-elle, et dans les endroits où le contrôle des infections est particulièrement important, comme les hôpitaux, les UVC lointains pourraient s'avérer utiles.

Matt Butler, médecin consultant aux hôpitaux universitaires de Cambridge, au Royaume-Uni, partage cet avis. "Du point de vue du contrôle des infections, il semble que ce soit une évidence, vraiment", dit-il. M. Butler et ses collègues mènent actuellement une étude visant à évaluer l'efficacité des filtres HEPA dans un service de l'hôpital Addenbrooke à Cambridge. Les systèmes de ventilation existants ne peuvent souvent pas atteindre les taux de renouvellement d'air requis, dit-il. Et les professionnels de la santé débattent du nombre de renouvellements d'air par heure nécessaires pour rendre un espace sûr de toute façon (le risque de transmission dépend de facteurs très variables tels que la densité de la foule humaine dans une pièce et le nombre de personnes infectieuses présentes). M. Butler dit qu'il aimerait utiliser des lampes UVC lointaines dans des travaux futurs pour voir si cela réduit encore plus les infections.

Les UVC lointains sont "quelque chose qui devrait fonctionner avec la ventilation, pas à la place de la ventilation mais pour la soutenir", déclare Lidia Morawska, physicienne à l'Université de technologie du Queensland. En août 2021, elle et ses collègues ont publié un article suggérant que les normes de ventilation actuelles ne suffisent pas à elles seules à contrôler correctement la transmission du Covid-19.

Mme Morawska évoque la possibilité que les UVC lointains, lorsqu'ils sont diffusés directement entre des personnes à l'intérieur, puissent même réduire la transmission aérienne à courte distance - en d'autres termes, inactiver le virus si rapidement qu'une particule aérienne chargée de virus pourrait devenir inoffensive dans le court laps de temps qu'il lui faut pour parcourir, disons, un mètre environ entre une personne infectée qui parle ou tousse et un individu non infecté situé à proximité.

"C'est peut-être l'une des seules technologies, à part le masque, qui pourrait empêcher cela", déclare M. Eadie. Compléter les actions préventives et les changements de comportement visant à assurer la sécurité des personnes - étant donné qu'ils sont devenus politisés et source de discorde au cours de la pandémie - pourrait être très efficace, selon Mme Weaver.

Toutefois, M. Eadie soutient que nous avons besoin de plus d'études démontrant l'efficacité des lampes avant de commencer à utiliser des dispositifs UVC lointains pour le contrôle des infections. Lui et ses collègues espèrent étudier cette question dans la prochaine phase de leurs recherches, en modélisant l'impact possible des UVC lointains sur la transmission des maladies.

"Je pense que nous avons besoin d'un plus grand nombre d'études en situation réelle, dit-il, avant de dire : "Oui, allons-y et commençons à utiliser ces lampes".

Traduit et publié avec l'aimable autorisation de Knowable Magazine. L'article original est à retrouver ICI.