Phòng thí nghiệm Bradfute
Các bệnh truyền nhiễm / mầm bệnh là những bệnh mới xuất hiện trong một quần thể hoặc đã tồn tại nhưng đang gia tăng nhanh chóng về tỷ lệ mắc bệnh hoặc phạm vi địa lý
Chuột hươu Peromyscus maniculatus mang virus Sin Nombre hantavirus, là nguyên nhân gây ra hầu hết các trường hợp hội chứng tim phổi do hantavirus ở Mỹ.
Nguồn ảnh: Sam Goodfellow
Virus Ebola trong lá lách bị nhiễm bệnh. Các mũi tên trỏ đến các virion riêng lẻ. Hình ảnh được thực hiện bằng kính hiển vi điện tử truyền qua.
Tín dụng hình ảnh: Steven Bradfute, Tiến sĩ
Xét nghiệm mảng bám vi rút Zika để xác định kháng thể trung hòa
Tín dụng hình ảnh: Steven Bradfute, Tiến sĩ
Nhiễm vi rút Ebola gây chết các tế bào miễn dịch. Kính hiển vi huỳnh quang cho thấy các tế bào lá lách từ một con vật bị nhiễm bệnh. Màu đỏ đánh dấu các tế bào đang chết và hiển thị tất cả các tế bào.
Tín dụng hình ảnh: Steven Bradfute, Tiến sĩ
Xét nghiệm mảng bám SARS-CoV-2 để đo lường sự ức chế sự nhân lên của coronavirus. Màu xanh lam là tế bào sống; lỗ trắng là "các mảng cho thấy nơi SARS-CoV-2 đã lây nhiễm và giết chết các tế bào.
Tín dụng hình ảnh: Steven Bradfute, Tiến sĩ
Hantavirus là mầm bệnh nguy hiểm gây bệnh nặng cho người. Các loại vi rút này nhân lên vô hại ở loài gặm nhấm và được truyền sang người qua đường hô hấp của vi rút trong phân của động vật gặm nhấm dạng khí dung. Virus hantavirus gây bệnh đầu tiên ở Mỹ, Sin Nombre hantavirus, được phát hiện ở New Mexico vào năm 1993. New Mexico có nhiều trường hợp mắc virus Sin Nombre nhất so với bất kỳ bang nào khác, khiến nó trở thành một loại virus quan trọng đối với khu vực của chúng ta, đặc biệt là do khả năng gây chết người cao. tỷ lệ ở người (~ 35%). Nghiên cứu của chúng tôi bao gồm nhiều lĩnh vực sinh học và điều trị hantavirus.
-Các kháng thể vô cơ hóa để điều trị.
Chúng tôi có một nỗ lực hợp tác như một phần của khoản tài trợ NIH U19 do Đại học Y khoa Albert Einstein cung cấp để xác định và phân tích các kháng thể đơn dòng chống lại nhiều hantavirus. Những dữ liệu này được tập đoàn sử dụng để lựa chọn các kháng thể nhằm kiểm tra khả năng giải cứu các mô hình động vật nhỏ khỏi nhiễm trùng. Nghiên cứu hợp tác này được nêu bật trong podcast “Tuần này về virus học”: https://www.microbe.tv/twiv/twiv-578/
- Đáp ứng miễn dịch trí nhớ dài hạn ở những người sống sót sau virus hantavirus Sin Nombre.
Chúng tôi đang theo dõi các phản ứng miễn dịch lâu dài ở những người sống sót sau virus hantavirus Sin Nombre. Cho đến nay, chúng tôi đã phát hiện thấy các phản ứng kháng thể rất mạnh ở những người sống sót, với những bệnh nhân ở độ tuổi 23 sau nhiễm trùng vẫn cho thấy các phản ứng kháng thể trung hòa có thể phát hiện được. Những dữ liệu này cho thấy những người sống sót sau virus hantavirus tạo ra khả năng miễn dịch mạnh mẽ, lâu dài chống lại sự tái nhiễm. Chúng tôi cũng đã thiết lập một xét nghiệm đo tế bào dòng chảy 13 màu để kiểm tra các phản ứng thu hồi hantavirus cụ thể trong nhiều ngăn tế bào T CD8 + và CD4 + của bộ nhớ.
- Phân tích di truyền của Virus Sin Nombre ở các loài gặm nhấm bị đánh bắt hoang dã ở New Mexico.
Loài gặm nhấm ký chủ của Sin Nombre hantavirus là chuột hươu Peromyscus maniculatus. Chuột hươu có phạm vi sống tự nhiên rất rộng, vì chúng được tìm thấy ở hầu hết Hoa Kỳ (không bao gồm các khu vực ở đông nam). Tuy nhiên, sự lây nhiễm virus Sin Nombre ở người hầu hết tập trung ở miền tây và tây nam Hoa Kỳ. Chúng tôi đang đặt câu hỏi "tại sao chuột hươu ở khắp mọi nơi nhưng người bị nhiễm bệnh thì không?" Chúng tôi đang trả lời câu hỏi này bằng cách bẫy chuột hươu hoang dã trên khắp New Mexico, ở cả vùng lưu hành bệnh và không lưu hành bệnh ở người, để xác định xem a) vi rút Sin Nombre chỉ được tìm thấy ở các vùng lưu hành bệnh nhân hay b) trình tự bộ gen của vi rút là khác nhau đáng kể ở các khu vực khác nhau.
Phòng thí nghiệm Bradfute đã tận dụng kiến thức chuyên môn của chúng tôi về các mầm bệnh vi rút mới nổi để nghiên cứu vi rút Zika trong đợt bùng phát 2013-2016. Chúng tôi đã hợp tác với Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos để kiểm tra hiệu quả của hệ thống phân phối DNA / hạt nano mới trong việc bảo vệ chuột khỏi nhiễm vi rút Zika. Chúng tôi nhận thấy rằng vắc-xin DNA plasmid được bào chế trong một hệ thống phân phối mới đã tạo ra khả năng miễn dịch bảo vệ chống lại sự lây nhiễm vi-rút Zika ở chuột theo cách phụ thuộc vào liều lượng.
Hraber P, Bradfute SB, Clarke E, Ye C và Pitard B. Amphiphilic Block Copolymer Phân phối vắc xin DNA chống lại vi rút Zika. Vắc xin 36: 6911 (2018)
Phòng thí nghiệm Bradfute liên quan đến việc thử nghiệm các loại vắc xin mới để cảm ứng các phản ứng miễn dịch phản ứng chéo chống lại nhiều loại vi rút viêm não do muỗi truyền và gây ra bệnh nặng ở cả ngựa và người.
- Phân phối kháng nguyên nanocarrier đối với vắc xin alphavirus liều đơn, có tính bảo vệ rộng rãi.
Chúng tôi đang hợp tác với Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos (LANL) để thử nghiệm một loại vắc-xin mới dựa trên DNA nhằm cung cấp khả năng miễn dịch tiêm một lần, lâu dài chống lại nhiều loại virus alphavirus. Vai trò của chúng tôi trong sự hợp tác này là thử nghiệm vắc xin DNA để chúng cảm ứng phản ứng kháng thể và tế bào T ở chuột, sử dụng BSL-3 alphavirus làm mục tiêu.
- Các RNA dài không mã hóa trong trường hợp nhiễm vi rút viêm não ngựa ở Venezuela.
Gần đây, chúng tôi vừa được trao một khoản tài trợ cho một dự án lớn nghiên cứu vai trò của các RNA dài không mã hóa trong các phản ứng của tế bào đối với nhiễm vi rút viêm não ngựa ở Venezuela. Dự án này sẽ tận dụng các cơ sở BSL-3 đại lý được lựa chọn của chúng tôi tại UNM HSC để kiểm tra các RNA dài không mã hóa nào được biểu hiện sau khi nhiễm vi rút viêm não ngựa gây bệnh ở Venezuela so với phiên bản không gây bệnh của cùng loại vi rút này. Bằng cách này, chúng ta sẽ có thể so sánh trực tiếp những RNA dài không mã hóa nào được tạo ra hoặc bị triệt tiêu trong một phản ứng tế bào thành công và một phản ứng không thành công.
Virus Ebola là một mầm bệnh chết người có tỷ lệ tử vong trên 40%. Mặc dù theo truyền thống chỉ giới hạn trong các đợt bùng phát nhỏ ở những ngôi làng biệt lập, nhưng lần đầu tiên virus này bắt đầu lây lan đến các thành phố lớn, gây ra một đợt bùng phát toàn cầu từ năm 2013-2016. Chúng tôi đang tham gia vào các nỗ lực phát triển vắc-xin và phương pháp điều trị đối với loại vi-rút này.
-Vắc-xin vi-rút Ebola và sự phát triển của phương pháp điều trị.
Chúng tôi nhận thấy rằng sự thay đổi glycosyl hóa (mẫu đường) trong glycoprotein của virus ảnh hưởng đáng kể đến cách những protein này tạo ra phản ứng miễn dịch khi được sử dụng làm vắc xin. Những thay đổi này trong quá trình glycosyl hóa xảy ra khi vắc xin được tạo ra trong các loại tế bào khác nhau. Phát hiện của chúng tôi có liên quan, vì các loại tế bào khác nhau được sử dụng cho các loại vắc xin khác nhau.
-Phối hợp điều trị và sử dụng vắc xin chống vi rút Ebola.
Các nghiên cứu về vi rút Ebola của chúng tôi đã được tiếp tục với sự tài trợ gần đây của khoản tài trợ thứ hai, trong đó chúng tôi đang nghiên cứu cách quản lý các liệu pháp điều trị ngắn hạn cùng với vắc xin dài hạn ảnh hưởng đến hiệu quả của các phương pháp điều trị này. Mục tiêu là xác định thời điểm tối ưu cho cả hai loại thuốc điều trị để bảo vệ ngay lập tức chống lại vi rút mà không làm mất tác dụng bảo vệ lâu dài của vắc xin đồng quản trịVới sự cấp bách của đại dịch coronavirus đang diễn ra, phòng thí nghiệm Bradfute đã dẫn đầu công việc nghiên cứu virus BSL-3 SARS-CoV-2 tại UNM HSC. Chúng tôi đã hợp tác với hơn 25 nhóm học thuật và thương mại khác nhau để sử dụng chuyên môn độc nhất của mình để nghiên cứu liệu pháp điều trị, vắc xin, bất hoạt, sinh học cơ bản và phân tích mẫu bệnh nhân cho SARS-CoV-2.
- Đánh giá kháng thể trung hòa ở bệnh nhân COVID-19 điều trị và cấp tính.
Phòng thí nghiệm Bradfute đã thử nghiệm hiệu giá kháng thể trung hòa trong huyết tương từ những người đang dưỡng bệnh và huyết tương từ những bệnh nhân COVID-19 cấp tính đã được truyền huyết tương dưỡng bệnh như một liệu pháp thử nghiệm tại UNMH. Chúng tôi nhận thấy rằng mặc dù tất cả các bệnh nhân điều dưỡng được xét nghiệm đều có hiệu giá kháng thể dương tính chống lại protein bề mặt Spike khi đo bằng các xét nghiệm hấp thụ miễn dịch liên kết với enzym (ELISA), nhưng mức độ kháng thể trung hòa chống lại SARS-CoV-2 sống rất thấp ở những người đang điều trị bệnh và do đó. không tăng mức kháng thể hoặc cải thiện bệnh tiến triển ở người nhận. Nghiên cứu này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc sàng lọc trước huyết tương dưỡng bệnh không chỉ đối với kháng thể toàn phần qua ELISA mà còn đối với hiệu giá kháng thể trung hòa trước khi truyền cho bệnh nhân. Chúng tôi cũng đã hợp tác với Phòng thí nghiệm tham chiếu TriCore để chỉ ra rằng hiệu giá kháng thể trung hòa tương quan với xét nghiệm phát hiện kháng thể đơn giản và nhanh chóng được sử dụng thương mại mà không cần sử dụng vi rút sống.
- Phương pháp khử hoạt tính của SARS-CoV-2 trên bề mặt.
Chúng tôi đã thử nghiệm một số phương pháp hóa học, nhiệt, ánh sáng và các phương pháp khác để vô hiệu hóa SARS-CoV-2 sống. Chúng tôi cũng đã chứng minh rằng phương pháp khử nhiễm khẩu trang N95 bằng nhiệt khô thường được đề xuất không hiệu quả trong việc loại bỏ SARS-CoV-2 sống.
- Phân tích các phản ứng của kháng thể dọc và tế bào T ở các cá thể COVID-19 đang điều trị. Gần đây chúng tôi đã được UNM HSC CTSC tài trợ để theo dõi các phản ứng miễn dịch ở bệnh nhân sau khi họ hồi phục sau nhiễm SARS-CoV-2. Chúng tôi đã được IRB phê duyệt cho công việc này và hiện đang tuyển 50 bệnh nhân để phân tích phản ứng kháng thể và tế bào T của họ trong tối đa 10 năm. Công trình này sẽ trả lời những câu hỏi quan trọng liên quan đến việc những người sống sót sau COVID-19 có phản ứng miễn dịch chống lại vi rút trong bao lâu.
- Sàng lọc trong ống nghiệm các phân tử nhỏ chống lại SARS-CoV-2.
Một trong những khía cạnh chính của trung tâm làm việc SARS-CoV-2 của tôi là thử nghiệm các phân tử nhỏ về hiệu quả in vitro của chúng đối với vi rút sống trong phòng thí nghiệm BSL-3. Chúng tôi đã làm việc với UNM HSC, cơ sở chính của UNM và các cơ sở không thuộc UNM để kiểm tra hoạt động kháng vi rút của thuốc của họ. Phòng thí nghiệm của tôi đã sàng lọc nhiều phân tử nhỏ và tìm thấy một số ít có khả năng ức chế sự sao chép. Công việc này đã dẫn đến nhiều bản đệ trình tài trợ cũng như các bản thảo đang được chuẩn bị hoặc đệ trình, một mẫu được liệt kê dưới đây.
