برادفوت لاب
الأمراض المعدية / مسببات الأمراض مثل تلك التي ظهرت حديثًا في مجموعة سكانية أو كانت موجودة ولكنها تتزايد بسرعة في حدوثها أو نطاقها الجغرافي
يحمل فأر الغزال Peromyscus maniculatus فيروس Sin Nombre hantavirus ، المسؤول عن معظم حالات متلازمة القلب والرئة بفيروس هانتا في الولايات المتحدة.
رصيد الصورة: Sam Goodfellow
فيروس الإيبولا في الطحال المصاب. تشير الأسهم إلى الفيروسات الفردية. تم إجراء التصوير باستخدام المجهر الإلكتروني للإرسال.
مصدر الصورة: ستيفن برادفوت ، دكتوراه
فحص لوحة فيروس زيكا لتحديد الأجسام المضادة المعادلة
مصدر الصورة: ستيفن برادفوت ، دكتوراه
تسبب عدوى فيروس الإيبولا موت الخلايا المناعية. يُظهر الفحص المجهري الفلوري خلايا طحال من حيوان مصاب. علامات حمراء على الخلايا المحتضرة وتظهر جميع الخلايا.
مصدر الصورة: ستيفن برادفوت ، دكتوراه
فحص لوحة SARS-CoV-2 لقياس تثبيط تكرار الفيروس التاجي. اللون الأزرق هو خلايا حية. عندما تكون الثقوب "لويحات تظهر مكان إصابة السارس- CoV-2 بالخلايا وقتلها.
مصدر الصورة: ستيفن برادفوت ، دكتوراه
فيروسات هانتا هي من مسببات الأمراض الخطيرة التي تسبب مرضًا شديدًا للإنسان. تتكاثر الفيروسات بشكل غير ضار في القوارض وتنتقل إلى البشر عن طريق استنشاق الفيروس في فضلات القوارض المتطايرة. تم اكتشاف أول فيروس هانتا الممرض في الولايات المتحدة ، Sin Nombre hantavirus ، في نيو مكسيكو في عام 1993. كانت نيومكسيكو لديها معظم حالات فيروس Sin Nombre hantavirus أكثر من أي دولة أخرى ، مما يجعلها فيروسًا مهمًا لمنطقتنا ، لا سيما بالنظر إلى ارتفاع معدل الوفيات. المعدل في البشر (~ 35٪). يغطي بحثنا مجالات متعددة من بيولوجيا وعلاجات فيروس هانتا.
- تحييد الأجسام المضادة للعلاجات.
لدينا جهد تعاوني كجزء من منحة NIH U19 القائمة على كلية ألبرت أينشتاين للطب لتحديد وتحليل الأجسام المضادة وحيدة النسيلة ضد فيروسات هانتا المتعددة. يتم استخدام هذه البيانات من قبل الاتحاد لاختيار الأجسام المضادة لاختبار قدرتها على إنقاذ نماذج حيوانية صغيرة من العدوى. تم تسليط الضوء على هذه الدراسة التعاونية في بودكاست "هذا الأسبوع في علم الفيروسات": https://www.microbe.tv/twiv/twiv-578/
- الاستجابات المناعية للذاكرة طويلة المدى في الناجين من فيروس Sin Nombre hantavirus.
نحن نتتبع الاستجابات المناعية طويلة المدى في الناجين من فيروس Sin Nombre hantavirus. حتى الآن ، وجدنا استجابات قوية جدًا للأجسام المضادة في الناجين ، حيث لا يزال المرضى حتى 23 بعد الإصابة يظهرون استجابات الأجسام المضادة المحايدة التي يمكن اكتشافها. تشير هذه البيانات إلى أن الناجين من فيروس هانتا يولدون مناعة قوية وطويلة الأمد ضد إعادة العدوى. لقد أنشأنا أيضًا اختبارًا لقياس التدفق الخلوي مكونًا من 13 لونًا لاختبار استجابات استدعاء فيروس هانتا المحددة في حجرات خلايا ذاكرة CD8 + و CD4 + T.
- التحليل الجيني لفيروس Sin Nombre في القوارض البرية في نيو مكسيكو.
القوارض المضيفة لفيروس Sin Nombre hantavirus هو فأر الغزلان Peromyscus maniculatus. تتمتع فئران الغزلان بنطاق طبيعي واسع جدًا ، حيث توجد في جميع أنحاء الولايات المتحدة تقريبًا (باستثناء المناطق في الجنوب الشرقي). ومع ذلك ، فإن الإصابة بفيروس Sin Nombre في البشر تتركز في الغالب في غرب وجنوب غرب الولايات المتحدة. نحن نطرح السؤال "لماذا توجد الفئران الغزلان في كل مكان ولكن البشر ليسوا مصابين؟" نجيب على هذا السؤال من خلال محاصرة فئران الغزلان البرية في جميع أنحاء نيو مكسيكو ، في كل من المناطق التي تتوطن فيها العدوى البشرية وغير الموبوءة ، لتحديد ما إذا كان أ) فيروس Sin Nombre موجودًا فقط في المناطق التي يتوطنها المريض البشري أو ب) تسلسل جينوم الفيروس يختلف اختلافًا كبيرًا في مناطق مختلفة.
استفاد مختبر Bradfute من خبرتنا في مسببات الأمراض الفيروسية الناشئة لدراسة فيروس زيكا خلال تفشي المرض 2013-2016. تعاونا مع مختبرات Los Alamos National Laboratories لاختبار فعالية نظام توصيل جديد للحمض النووي / الجسيمات النانوية في حماية الفئران من عدوى فيروس زيكا. وجدنا أن لقاح DNA البلازميد الذي تم صياغته في نظام توصيل جديد يحث على مناعة وقائية ضد عدوى فيروس زيكا في الفئران بطريقة تعتمد على الجرعة.
Hraber P و Bradfute SB و Clarke E و Ye C و Pitard B. بلوك كوبوليمر أمفيليك لتوصيل لقاح DNA ضد فيروس زيكا. اللقاح 36: 6911 (2018)
يشارك مختبر برادفوت في اختبار لقاحات جديدة لتحريض الاستجابات المناعية المتفاعلة ضد فيروسات التهاب الدماغ المتعددة ، التي ينقلها البعوض وتسبب مرضًا شديدًا في كل من الخيول والبشر.
- توصيل مستضد Nanocarrier من أجل لقاحات فيروس ألفا وحيدة الجرعة الوقائية على نطاق واسع.
نحن نتشارك مع مختبرات لوس ألاموس الوطنية (LANL) لاختبار لقاح جديد قائم على الحمض النووي لتوفير مناعة طويلة الأمد ضد فيروسات ألفا المتعددة. يتمثل دورنا في هذا التعاون في اختبار لقاحات الحمض النووي لتحريضها على الأجسام المضادة واستجابات الخلايا التائية في الفئران ، باستخدام فيروسات ألفا BSL-3 كأهداف.
- RNAs طويلة غير مشفرة في عدوى فيروس التهاب الدماغ الخيلي في فنزويلا.
لقد حصلنا مؤخرًا على منحة لمشروع كبير يدرس دور RNAs الطويلة غير المشفرة في الاستجابات الخلوية لعدوى فيروس التهاب الدماغ الخيلي الفنزويلي. سيعمل هذا المشروع على الاستفادة من مرافقنا المختارة للوكيل BSL-3 في UNM HSC لاختبار الحمض النووي الريبي الطويل غير المشفر الذي يتم التعبير عنه بعد العدوى في المختبر وفي الجسم الحي لفيروس التهاب الدماغ الخيلي الفنزويلي الممرض مقارنة بنسخة غير مسببة للأمراض من نفس الفيروس. بهذه الطريقة ، سنكون قادرين على المقارنة مباشرة بين الحمض النووي الريبي الطويل غير المشفر الذي يتم تحريضه أو كبته في استجابة خلوية ناجحة مقابل استجابة غير ناجحة.
فيروس الإيبولا هو أحد مسببات الأمراض المميتة ويبلغ معدل الوفيات فيه أكثر من 40٪. على الرغم من أن الفيروس يقتصر تقليديًا على تفشي المرض في القرى المعزولة ، إلا أنه بدأ في الانتشار إلى المدن الكبيرة لأول مرة ، مما تسبب في تفشي المرض عالميًا في الفترة من 2013-2016. نحن منخرطون في جهود تطوير اللقاحات والعلاجات لهذا الفيروس.
- لقاح فيروس الإيبولا وتطوير العلاجات.
وجدنا أن تغيرات الارتباط بالجليكوزيل (نمط السكر) في البروتين السكري الفيروسي تؤثر بشكل كبير على كيفية تحفيز هذه البروتينات على الاستجابة المناعية عند استخدامها كلقاح. تحدث هذه التغييرات في الارتباط بالجليكوزيل عندما يتم إجراء اللقاحات في أنواع مختلفة من الخلايا. كانت النتائج التي توصلنا إليها ذات صلة ، حيث يتم استخدام أنواع مختلفة من الخلايا للقاحات مختلفة.
- الإعطاء المشترك لفيروس الإيبولا العلاجي واللقاح.
استمرت دراساتنا حول فيروس الإيبولا مع التمويل الأخير لمنحة ثانية ، حيث ندرس كيف تؤثر إدارة العلاجات قصيرة الأمد جنبًا إلى جنب مع اللقاحات طويلة الأمد على فعالية هذه العلاجات. الهدف هو تحديد التوقيت الأمثل لإعطاء كلا العقاقير العلاجية للحماية الفورية من الفيروس دون إلغاء الحماية طويلة المدى للقاحات التي يتم تناولها بشكل مشترك.نظرًا لإلحاح جائحة الفيروس التاجي المستمر ، قاد مختبر برادفوت عمل فيروس BSL-3 SARS-CoV-2 في UNM HSC. لقد تعاونا مع أكثر من 25 مجموعة أكاديمية وتجارية مختلفة لاستخدام تخصصنا الفريد في البحث عن العلاجات واللقاحات والتعطيل والبيولوجيا الأساسية وتحليل عينة المريض من أجل SARS-CoV-2.
- تقييم الأجسام المضادة المعادلة في مرضى COVID-19 في فترة النقاهة والحادة.
اختبر مختبر Bradfute معادلة عيار الأجسام المضادة في البلازما من الأفراد الناقدين والبلازما من مرضى COVID-19 الحاد الذين تم حقنهم بالبلازما النقاهة كعلاج تجريبي في UNMH. وجدنا أنه على الرغم من أن جميع المرضى الذين تم اختبارهم في فترة النقاهة لديهم عيار إيجابي من الأجسام المضادة مقابل بروتين سطح سبايك عند القياس بواسطة مقايسات الممتز المناعي المرتبط بالإنزيم (ELISA) ، فإن مستويات الأجسام المضادة المعادلة ضد السارس-CoV-2 الحي كانت منخفضة جدًا في الأفراد المتعافين. لا تزيد من مستويات الأجسام المضادة أو تحسن من تقدم المرض في المتلقين. سلطت هذه الدراسة الضوء على أهمية الفحص المسبق لبلازما النقاهة ليس فقط للأجسام المضادة الكلية عبر ELISA ولكن لتحييد عيار الأجسام المضادة قبل التسريب في المرضى. لقد تعاونا أيضًا مع TriCore Reference Laboratories لإظهار أن عيار الأجسام المضادة المعادلة ترتبط بمقايسة اكتشاف الأجسام المضادة البسيطة والسريعة المستخدمة تجاريًا والتي لا تتطلب استخدام فيروس حي.
- طرق إبطال مفعول فيروس SARS-CoV-2 على الأسطح.
لقد اختبرنا عدة طرق كيميائية وحرارة وضوء وطرق أخرى لإبطال فعالية SARS-CoV-2. لقد أظهرنا أيضًا أن الطريقة المقترحة بشكل شائع لتطهير أقنعة N95 بالحرارة الجافة ليست فعالة في القضاء على السارس-CoV-2 الحي.
- تحليل الأجسام المضادة الطولية واستجابات الخلايا التائية في الأشخاص الذين يعانون من مرض كوفيد -19 في فترة النقاهة. لقد تم تمويلنا مؤخرًا من قبل UNM HSC CTSC لتتبع الاستجابات المناعية لدى المرضى بعد شفائهم من عدوى SARS-CoV-2. لدينا IRB معتمد لهذا العمل ونقوم حاليًا بتجنيد 50 مريضًا لتحليل أجسامهم المضادة واستجابات الخلايا التائية لمدة تصل إلى 10 سنوات. سيجيب هذا العمل على الأسئلة الحيوية المتعلقة بمدة استجابات الناجين من COVID-19 المناعية ضد الفيروس.
- الفحص المخبري للجزيئات الصغيرة ضد السارس- CoV-2.
أحد الجوانب الرئيسية لعملي الخاص بـ SARS-CoV-2 هو اختبار الجزيئات الصغيرة لفعاليتها في المختبر ضد الفيروسات الحية في مختبر BSL-3. لقد عملنا مع UNM HSC والحرم الرئيسي لجامعة UNM والمؤسسات غير التابعة لجامعة UNM لاختبار عقاقيرهم من أجل النشاط المضاد للفيروسات. قام مختبري بفحص العديد من الجزيئات الصغيرة ووجد حفنة منها تمنع التكاثر بشكل فعال. نتج عن هذا العمل تقديم العديد من المنح بالإضافة إلى المخطوطات التي تم إعدادها أو تقديمها ، والتي تم سرد عينة منها أدناه.