מעבדת Bradfute
מחלות זיהומיות/פתוגנים כמו אלה שהופיעו לאחרונה באוכלוסייה או שהיו קיימות אך גדלות במהירות בשכיחות או בטווח גיאוגרפי
עכבר הצבאים Peromyscus maniculatus נושא את הנגיף Sin Nombre, האחראי על רוב מקרי תסמונת הלב -ריאה הנטא -וירוס בארה"ב.
קרדיט צילום: סם גודפלו
נגיף אבולה בטחול הנגוע. החצים מצביעים על וירונים בודדים. הדמיה מבוצעת באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים שידור.
קרדיט צילום: סטיבן בראדפוט, דוקטור
מבחן רובד נגיף זיקה לזיהוי נוגדנים מנטרלים
קרדיט צילום: סטיבן בראדפוט, דוקטור
נגיף האבולה גורם למוות של תאים חיסוניים. מיקרוסקופ פלואורסצנטי מראה תאי טחול מחיה נגוע. אדום מסמן תאים גוססים ומציג את כל התאים.
קרדיט צילום: סטיבן בראדפוט, דוקטור
מבחן רובד SARS-CoV-2 למדידת עיכוב שכפול הקורונה. צבע כחול הוא תאים חיים; חורי מי הם "לוחות המראים היכן SARS-CoV-2 נדבק והרג תאים.
קרדיט צילום: סטיבן בראדפוט, דוקטור
נגיפי האנטאוי הם פתוגנים מסוכנים הגורמים למחלות קשות בבני אדם. הנגיפים משכפלים באופן בלתי מזיק במכרסמים ומועברים לבני אדם באמצעות שאיפת וירוס בהפרשת מכרסמים מאוירים. הנגיף הנגיף הפתוגני הראשון בארה"ב, Sin Nombre hantavirus, התגלה בניו מקסיקו בשנת 1993. בניו מקסיקו היו רוב מקרי הנגיף Sin Nombre מאשר בכל מדינה אחרת, מה שהופך אותו לנגיף חשוב לאזורנו, במיוחד לאור קטלנותו הגבוהה. שיעור בבני אדם (~ 35%). המחקר שלנו עוסק במספר תחומים של ביולוגיה וטיפול תרופתי.
-ניטרול נוגדנים לטיפולים.
יש לנו מאמץ שיתופי במסגרת מענק NIH U19 המבוסס על המכללה לרפואה של אלברט איינשטיין לזיהוי וניתוח נוגדנים חד שבטיים נגד נגיפי האנטא וירוס רבים. נתונים אלה משמשים את הקונסורציום לבחירת נוגדנים לבדיקת יכולתם להציל מודלים של בעלי חיים קטנים מהדבקה. מחקר שיתופי זה מודגש בפודקאסט "השבוע הזה בווירוולוגיה": https://www.microbe.tv/twiv/twiv-578/
-תגובות חיסוניות לטווח ארוך בניצולי הנטא-וירוס Sin Nombre.
אנו עוקבים אחר תגובות חיסוניות ארוכות טווח בקרב ניצולי hantavirus Sin Nombre. עד כה, מצאנו תגובות נוגדנים חזקות מאוד בקרב ניצולים, כאשר מטופלים עד 23 לאחר ההדבקה עדיין מראים תגובות נוגדנים מנטרלות הניתנות לזיהוי. נתונים אלה מצביעים על כך שניצולי הנטא-וירוס יוצרים חסינות חזקה ומתמשכת מפני הדבקה חוזרת. הקמנו גם מבחן ציטומטרי של 13 צבעים לבדיקת תגובות ספציפיות להיזכרות הנגיף בתאי CD8+ ו- CD4+ T של תאי זיכרון מרובים.
-ניתוח גנטי של וירוס Sin Nombre במכרסמים שנלכדו בר ניו מקסיקו.
המכרסם המארח של הנטא -וירוס Sin Nombre הוא עכבר הצבאים Peromyscus maniculatus. לעכברי צבאים יש טווח טבעי נרחב מאוד, מכיוון שהם נמצאים כמעט בכל ארה"ב (לא כולל אזורים בדרום מזרח). עם זאת, זיהום הנגיף Sin Nombre בבני אדם מתרכז בעיקר במערב ודרום מערב ארה"ב. אנו שואלים את השאלה "מדוע עכברי הצבאים נמצאים בכל מקום אך בני אדם נגועים לא?" אנו עונים על שאלה זו על ידי לכידת עכברי צבאים ברחבי ניו מקסיקו, הן באזורים אנדמיים-אנדמיים שאינם אנדמיים, כדי לקבוע אם א) וירוס Sin Nombre נמצא רק באזורים אנושיים-אנדמיים של חולה או ב) רצף הגנום של הנגיף שונה באופן משמעותי באזורים שונים.
מעבדת Bradfute ניצלה את המומחיות שלנו בנושא פתוגנים ויראליים המתעוררים לחקר וירוס זיקה במהלך התפרצות 2013-2016. שיתפנו פעולה עם מעבדות לאומיות של לוס אלאמוס כדי לבדוק את היעילות של מערכת העברת DNA/ננו -חלקיקים חדשה בהגנה על עכברים מפני זיהום בנגיף זיקה. מצאנו כי חיסון DNA פלסמיד שנוסח במערכת משלוחים חדשה גרם לחסינות מגינה מפני זיהום בנגיף זיקה בעכברים באופן תלוי במינון.
Hraber P, Bradfute SB, Clarke E, Ye C ו- Pitard B. Amphiphilic Block Copolymer משלוח של חיסון DNA נגד וירוס זיקה. חיסון 36: 6911 (2018)
מעבדת Bradfute עוסקת בבדיקת חיסונים חדשים לאינדוקציה של תגובות חיסוניות צולבות נגד וירוסים מרובי דלקת המוח, הנישאים ביתושים וגורמים למחלות קשות הן בסוסים והן בבני אדם.
-אספקת אנטיגן מסוג Nanocarrier עבור חיסונים נוגדי אלפא וירוס חד מיניים.
אנו משתפים פעולה עם מעבדות לאומיות של לוס אלמוס (LANL) לבדיקת חיסון חדש המבוסס על DNA על מנת לספק חסינות חד-פעמית לטווח ארוך נגד אלפא וירוסים. התפקיד שלנו בשיתוף פעולה זה הוא לבדוק חיסוני DNA לאיתור שלהם של נוגדנים ותגובות T מסוג עכברים, תוך שימוש בנגיפי BSL-3 כמטרות.
-RNAs ארוכים שאינם מקודדים בזיהום נגיף אנצפליטיס סוסים בוונצואלה.
לאחרונה קיבלנו מענק לפרויקט גדול החוקר את תפקידם של RNA ארוכים שאינם מקודדים בתגובות הסלולר לזיהום בנגיף אנצפליטיס בסוסים בוונצואלה. פרויקט זה ימנף את מתקני BSL-3 הסוכנים הנבחרים שלנו ב- UNM HSC כדי לבדוק אילו RNA ארוכים שאינם מקודדים באים לידי ביטוי לאחר זיהום במבחנה וב in vivo של נגיף אנצפליטיס סוסים פתוגניים ונצואלית בהשוואה לגרסה לא פתוגנית של אותו וירוס. באופן זה, נוכל להשוות ישירות אילו RNA ארוכים שאינם מקודדים נגרמים או מודחקים בתגובה סלולרית מוצלחת לעומת תגובה לא מוצלחת.
נגיף האבולה הוא פתוגן קטלני שיש לו שיעור תמותה של מעל 40%. למרות שמגביל באופן מסורתי להתפרצויות קטנות בכפרים מבודדים, הנגיף החל להתפשט לראשונה לערים גדולות, וגרם להתפרצות עולמית בשנים 2013-2016. אנו מעורבים במאמצים לפיתוח חיסונים וטיפולים לנגיף זה.
-חיסון וירוס האבולה ופיתוח טיפולי.
מצאנו כי שינויים בגליקוזילציה (דפוס סוכר) בגליקופרוטאין הנגיפי משפיעים באופן דרמטי על האופן שבו חלבונים אלה מעוררים תגובה חיסונית בעת חיסון. שינויים אלה בגליקוזילציה מתרחשים כאשר החיסונים נעשים בסוגי תאים שונים. הממצאים שלנו היו רלוונטיים, שכן סוגי תאים שונים משמשים לחיסונים שונים.
-טיפול וירוס נגיף אבולה וניהול משותף של חיסונים.
מחקרי וירוס האבולה שלנו נמשכו במימון האחרון של מענק שני, שבו אנו לומדים כיצד מתן טיפולים קצרי טווח לצד חיסונים ארוכי טווח משפיע על יעילותם של טיפולים אלה. המטרה היא לקבוע את העיתוי האופטימלי לשתי התרופות הטיפוליות להגנה מיידית מפני הנגיף מבלי לבטל הגנה ארוכת טווח על חיסונים הניתנים יחד.בהתחשב בדחיפותה של מגיפת הקורונה המתמשכת, מעבדת Bradfute הובילה את עבודת וירוס BSL-3 SARS-CoV-2 ב- UNM HSC. שיתפנו פעולה עם למעלה מ -25 קבוצות אקדמיות ומסחריות שונות כדי להשתמש בהתמחות הייחודית שלנו לחקר תרופות, חיסונים, אי-הפעלה, ביולוגיה בסיסית וניתוח דגימות מטופלים עבור SARS-CoV-2.
-הערכה של נוגדנים מנטרלים בחולי הבראה ואקוטי COVID-19.
מעבדת Bradfute בדקה את נטרול נוגדני הוויכוזים בפלזמה מאנשים מחלימים ופלזמה של חולים חריפים מ- COVID-19 שהוזנו בפלסמה ההבראה כטיפול ניסיוני ב- UNMH. גילינו שלמרות שלכל חולי ההבראה שנבדקו היו טיטרים נוגדנים חיוביים כנגד חלבון השטח של ספייק כאשר נמדדו על ידי מבחני חיסון אנזים (ELISA), רמות הנוגדן המנטרל נגד SARS-CoV-2 היו נמוכות מאוד בקרב אנשים שהחלימו ולכן הם עשו זאת לא להגביר את רמות הנוגדנים או לשפר את התקדמות המחלות בקרב הנמענים. מחקר זה הדגיש את חשיבותה של בדיקת פלזמה של הבראה מראש לא רק לנוגדן הכולל באמצעות ELISA, אלא גם לנטרול קטיפי נוגדנים לפני עירוי בחולים. כמו כן, שיתפנו פעולה עם מעבדות TriCore Reference כדי להראות כי כותרות נוגדנים מנטרלות מתואמות עם מבחן זיהוי נוגדנים פשוט ומהיר שאינו מצריך שימוש בנגיף חי.
-שיטות לביטול SARS-CoV-2 על משטחים.
בדקנו מספר שיטות כימיות, חום, אור ושיטות אחרות להשבתת SARS-CoV-2 חי. הוכחנו גם ששיטה נפוצה לטיהור מסכות N95 בחום יבש אינה יעילה בחיסול SARS-CoV-2 חי.
-ניתוח נוגדנים אורכיים ותגובות תאי T אצל אנשים המחלימים COVID-19. לאחרונה אנו ממומנים על ידי UNM HSC CTSC כדי לעקוב אחר תגובות החיסון בחולים לאחר החלמתם מזיהום SARS-CoV-2. יש לנו IRB שאושר לעבודה זו ואנו מגייסים כעת 50 חולים לנתח את תגובות הנוגדן ותאי T שלהם עד 10 שנים. עבודה זו תענה על שאלות חיוניות בנוגע למשך כמה זמן לניצולי COVID-19 יש תגובות חיסוניות נגד הנגיף.
-בדיקה במבחנה של מולקולות קטנות נגד SARS-CoV-2.
אחד ההיבטים העיקריים של עבודת SARS-CoV-2 שלי מתרכז בבדיקת מולקולות קטנות ביעילותן במבחנה נגד וירוסים חיים במעבדת BSL-3. עבדנו עם UNM HSC, הקמפוס הראשי של UNM ומוסדות שאינם UNM כדי לבדוק את התרופות שלהם לפעילות אנטי ויראלית. המעבדה שלי סיננה מולקולות קטנות רבות ומצאה קומץ שעוצר בעוצמה את השכפול. עבודה זו הביאה להגשות רבות של מענקים וכן כתבי יד בהכנה או שהוגשו, ומדגם שלהם מפורט להלן.
