Centro interdisciplinare per la prevenzione dell'HPV

Core A - Amministrativo

Leader: Cosette Wheeler, Ph.D.

1. Coordinare le attività legate allo sviluppo del Centro
2. Gestire le risorse fiscali del Centro
3. Mantenere registri, monitorare e aggiornare i dati di conformità relativi a Progetti e Core
4. Coordinare gli incontri tra gli investigatori e con relatori di seminari esterni
5. Gestire e programmare il viaggio e lo scambio di reagenti esterni e le comunicazioni per il Centro
6. Fornire supporto per la rendicontazione del rinnovo non competitivo e la preparazione di una relazione annuale sui progressi
7. Gestire le richieste di utilizzo delle risorse condivise sviluppate dall'IHPC
8. Interfaccia con tutte le attività del centro per aggiornare i contenuti del sito IHPC

Core B - Produzione di virioni e array di infezioni

Leader: Michelle Ozbun, Ph.D.

Il Virion Production and Infection Assay Core consentirà all'UNM IHPC di

• centralizzare la produzione di virioni, pseudovirioni, VLP
• centralizzare le apparecchiature per la produzione di particelle virali e per l'analisi delle infezioni in 3D
• centralizzare il supporto tecnico e la strumentazione per il Maestro Imager e la PCR quantitativa in tempo reale
• stabilire e ospitare la risorsa campione condivisa UNM IHPC

Gli obiettivi specifici della struttura Virion Production and Infection Assay Core sono:

• Obiettivo 1: Preparare VLP per la diagnosi e PseudoV e virioni infettivi per le infezioni.
• Obiettivo 2: Eseguire infezioni sperimentali diagnostiche per valutare i titoli di neutralizzazione delle infezioni sieriche.
• Obiettivo 3: Effettuare saggi di infettività virale di diagnostica molecolare quantitativa.
• Obiettivo 4: Facilitare l'imaging fluorescente quantitativo per la quantificazione dell'infezione nei tessuti coltivati ​​in vitro e nel tratto genitale dei roditori.
• Obiettivo 5: Sviluppare e ospitare la risorsa condivisa del biocampione dell'IHPC generata attraverso il campionamento su larga scala della popolazione per i genotipi anogenitali dell'HPV.

Core C - Biostatistica e Bioinformatica Core

La BBC fornirà supporto al database per i progetti di ricerca UNM IHPC tramite:

• sviluppo dei database relazionali centrali e specifici del progetto IHPC, incluso il NMHPVPR
• mantenere un database master per ogni progetto con backup e controlli di sicurezza appropriati
• assistenza nello sviluppo di protocolli per la trasmissione dei dati
• interfacciamento ed esecuzione di collegamenti al NM-SIIS
• sviluppo e manutenzione del sito web IHPC
• sviluppo ed esecuzione di controlli del programma di controllo della qualità
• monitorare i progressi dello studio e distribuire rapporti mensili sullo stato
• produrre rapporti riassuntivi che descrivono distribuzioni e statistiche riassuntive per le variabili di studio primarie

La BBC fornirà supporto statistico per i progetti di ricerca UNM IHPC tramite:

• assistere nello sviluppo e nella finalizzazione dei disegni e dei protocolli di studio
• collaborare con i ricercatori dello studio nello sviluppo di moduli e applicazioni per la raccolta dei dati
• lavorare con i ricercatori dello studio per sviluppare manuali dettagliati di procedure Procedure
• sviluppare e scrivere sottoprogrammi di analisi statistica secondo necessità
• assistenza nella scrittura di manoscritti e nella preparazione di presentazioni

Cosette Wheeler, Ph.D.

Capo progetto n. 3, direttore di IHPC

Cosette, direttore del programma e ricercatore principale di NM-HOPES-PROSPR, è professore reggente dell'UNM nei dipartimenti di patologia e ostetricia e ginecologia presso il Centro di scienze della salute dell'Università del New Mexico (UNM). Il suo gruppo di ricerca del New Mexico ha contribuito per oltre 20 anni alla comprensione dell'epidemiologia molecolare dei papillomavirus umani (HPV) nei precancerosi e nel cancro della cervice uterina. Ha supervisionato una serie di progetti multidisciplinari su larga scala basati sulla popolazione che alla fine hanno consentito progressi nello screening del cancro cervicale primario e secondario. È autrice di oltre 150 articoli sottoposti a revisione paritaria, diversi su riviste di alto livello. Nel 2008 Sciencewatch (Thomson Reuters) ha classificato le sue citazioni negli ultimi dieci anni al settimo posto nei contributi al virus del papilloma umano e nell'7% migliore nel campo della medicina clinica.

Interessi di ricerca

Gli interessi e la produttività della dott.ssa Wheeler hanno abbracciato molti aspetti della malattia cervicale correlata all'HPV dallo sviluppo di diagnostica HPV basata sull'acido nucleico, filogenesi dell'HPV e variazione molecolare globale, fattori di rischio genetici dell'ospite e virali degli esiti della malattia cervicale, e ha guidato gruppi di supporto studi clinici per valutare l'utilità sia del test HPV (trial US National Cancer Institute ALTS) che dei vaccini HPV (Merck Gardasil fase I, II e III e GSK Cervarix fase II e III). All'interno degli studi cardine sull'efficacia di fase III di Gardasil e Cervarix, il suo gruppo di studi clinici ha agito come sito principale di arruolamento per gli Stati Uniti e il Nord America. La dottoressa Wheeler è attualmente la direttrice di uno dei cinque centri di ricerca cooperativa nazionali statunitensi sulle infezioni a trasmissione sessuale (STI-CRC), il centro interdisciplinare di prevenzione dell'HPV dell'UNM finanziato dai National Institutes of Allergy and Infectious Diseases e dirige uno studio clinico dedicato all'UNM struttura, la Casa di Epidemiologia della Prevenzione (HOPE). Nel 2006 è stata insignita del Distinguished Scientific Achievement Award dell'American Society of Coloposcopy and Cervical Pathology (ASCCP).

Dal 2006, il Dr. Wheeler ha diretto un programma di sorveglianza a livello statale nel New Mexico che rappresenta una risorsa statunitense unica nel suo genere che cattura tutti i test Pap e HPV e tutte le patologie cervicali, vulvari e vaginali secondo le normative statali per tutti i residenti del Nuovo Messico. L'obiettivo di questo programma di monitoraggio che si interfaccia con un registro di immunizzazione a livello statale e i dati di fatturazione del piano sanitario per la consegna del vaccino è valutare l'impatto e l'efficacia del vaccino HPV nel mondo reale come requisito per un'adeguata integrazione di screening e vaccinazione negli Stati Uniti.

Il laboratorio del Dr. Wheeler ha agito come laboratorio di riferimento per l'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) e ha sviluppato reagenti per gli standard internazionali del DNA dell'HPV per l'OMS. Questi standard sono stati considerati necessari per monitorare l'implementazione globale dei vaccini HPV. Ha lavorato come Research Associate per il National Research Council degli Stati Uniti e come ricercatrice scientifica sia per la US National Science Foundation che per l'American Social Health Association e ha agito come consulente per i Centri statunitensi per il controllo delle malattie e l'American Cancer Society così come l'Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro (IARC), Cancer UK e l'Instituto Nacional de Salud Publica, Cuernevaca, Messico a sostegno dei loro sforzi per comprendere e prevenire il cancro cervicale nei paesi in via di sviluppo.

Michelle Ozbun, Ph.D.

Leader Progetto #1, Co-I Progetto #2, Co-Leader Core B

Michelle è professoressa presso il Dipartimento di genetica molecolare e microbiologia dell'Università del New Mexico e ha un incarico congiunto in ostetricia e ginecologia. Come borsista post-dottorato nel laboratorio del Dr. Craig Meyers al PennState University College of Medicine, ha iniziato studi sul ciclo di vita del papillomavirus umano (HPV), inclusa la regolazione dell'espressione genica e la replicazione del genoma virale durante la vita virale dipendente dalla differenziazione ciclo in equivalenti della pelle umana derivati ​​tramite il sistema di coltura del tessuto epiteliale organotipico (raft).

Il laboratorio del professor Ozbun utilizza sia il sistema di coltura organotipica che il sistema di trasfezione 293TT per ottenere virioni infettivi con cui studiare gli eventi di infezione precoce. Il suo lavoro è stato innanzitutto quello di valutare l'infezione precoce da HPV e l'espressione genica nei cheratinociti umani in vitro. Il suo laboratorio ha dimostrato che HPV31 e HPV16, due tipi di HPV cancerogeni con capacità oncogenica e prevalenza differenziate nella popolazione, utilizzano meccanismi diversi per l'ingresso nei cheratinociti umani. La ricerca di Michelle si concentra sulla determinazione del modo in cui gli HPV interagiscono con i cheratinociti umani e dirottano le cellule per stabilire infezioni persistenti. Questa conoscenza è importante per sviluppare e testare agenti per prevenire l'infezione e la trasmissione di questi importanti agenti patogeni umani.

Interessi di ricerca

I papillomavirus prendono di mira le cellule dell'epitelio squamoso stratificato al fine di stabilire e completare i loro cicli di vita virali. Secondo i modelli attuali, gli HPV infettano lo strato di cellule basali mitoticamente attivo della pelle attraverso una microabrasione o una ferita nell'epitelio. Queste cellule progenitrici della pelle supportano l'espressione genica virale precoce necessaria per creare un'infezione persistente (Figura 1). La laminina 5 (LN5) è una proteina secreta dagli HK sulla matrice extracellulare (ECM) e sulla membrana basale e lega le particelle di HPV con elevata affinità. Questa funzione sembra trattenere i virioni nel sito della ferita per un eventuale trasferimento alla membrana plasmatica dei cheratinociti sensibili adiacenti. Gli studi in colture cellulari monostrato identificano i proteoglicani eparan solfonati (HSPG), inclusi syndecan-1 e syndecan-4, come fattori di attaccamento cellulare. ?6-integrina e sindecani sono candidati recettori di ingresso PV. Di questi, solo il pattern di espressione dell'?6-integrina potrebbe indirizzare preferenzialmente le particelle allo strato basale (Fig. 1). LN5 non può mediare l'ingresso virale in quanto è extracellulare e non è un componente PM di HK. C'è disaccordo nella letteratura attuale sulla necessità di specifiche porzioni di attaccamento, così come sulle vie di internalizzazione e sugli organelli cellulari coinvolti nelle infezioni da HPV. Sebbene sia noto da tempo che il ferimento della barriera epiteliale aumenta l'infezione in vivo, le spiegazioni fisiologiche e molecolari per il coinvolgimento sono rudimentali.

Gli obiettivi a lungo termine del programma di ricerca del Dr. Ozbun sono chiarire i meccanismi cellulari e virali che regolano il processo di infezione e i cicli di vita replicativi dei papillomavirus. Le aree di interesse specifiche includono quanto segue:

• Definire i componenti cellulari e virali che sono coinvolti nelle interazioni iniziali che determinano l'assorbimento del virus nelle cellule sensibili;
• Determinazione degli aspetti del processo di lesione epiteliale che favoriscono l'infezione;
• Indagare i meccanismi di replicazione PV iniziale su infezione che portano alla persistenza virale;
• Identificazione dei determinanti virali e cellulari del range degli ospiti e del trofismo tissutale;
• Stabilire un modello di primati non umani per lo studio dell'infezione anogenitale, della persistenza e della progressione della malattia.

I nostri obiettivi come parte del Centro interdisciplinare di prevenzione dell'HPV dell'UNM sono comprendere come i cambiamenti molecolari, cellulari e strutturali associati alle ferite epiteliali contribuiscono alle infezioni da HPV nei sistemi fisiologici rilevanti. Stiamo usando ferite da graffio di colture cellulari monostrato, tessuti organotipici feriti e modelli del tratto genitale dei roditori per l'infezione.

Gill Woodall, dottorato di ricerca

Responsabile del progetto n. 4

W. Gill Woodall, Ph. D., è professore emerito di comunicazione e in passato ricercatore senior presso il Centro sull'alcolismo, l'abuso di sostanze e le dipendenze (CASAA) presso l'Università del New Mexico. È un ricercatore principale dell'NIH esperto, avendo lavorato come investigatore principale o co-investigatore su dodici importanti progetti di sovvenzione finanziati dall'NIH nelle aree della prevenzione della guida in stato di ebbrezza e degli approcci basati su Internet per il miglioramento della dieta tra gli adulti rurali di minoranza, la riduzione dell'assunzione di tabacco tra gli adolescenti, la riduzione del consumo rischioso di alcol tra gli studenti universitari, lo sviluppo di un servizio di formazione responsabile delle bevande basato sul web nei locali alcolici sia all'interno che all'esterno della sede, la prevenzione dell'uso di droghe, l'esordio sessuale e le malattie sessualmente trasmissibili tra gli adolescenti e l'aumento adozione del vaccino HPV tra le prime adolescenti femmine. Ha lavorato come revisore per il NIH Center for Scientific Review come membro della sezione di studio e revisore ad hoc per 15 anni. Ha fatto parte della Task Force DWI Leadership del governatore del New Mexico. Ha anche pubblicato ampiamente nell'area della comunicazione non verbale ed è co-autore, con il dott. Judee Burgoon e il dott. David Buller, di un libro sulla comunicazione non verbale.

Interessi di ricerca

Il World Wide Web ha avuto un impatto drammatico sulla vita quotidiana di molti. In alcuni settori della vita, Internet ha trasformato il modo in cui comunichiamo, il modo in cui vediamo noi stessi e gli altri, e il modo in cui pensiamo a un'ampia varietà di questioni. Nell'ambito della comunicazione sanitaria, Internet è una piattaforma importante per la trasmissione efficace e accurata delle informazioni sanitarie. Tali informazioni, quando inquadrate da utili principi teorici sociali, possono funzionare per stimolare l'adozione di nuovi comportamenti, pratiche e politiche sanitarie. Questo è attualmente il caso in particolare dei vaccini contro il papillomavirus umano, dove la chiarezza della comprensione dei vaccini è stata offuscata da disinformazione e disorientamento politico. Il Progetto 4 impiegherà messaggi teoricamente strutturati sui vaccini HPV in un formato web-based coinvolgente per genitori e giovani adolescenti di sesso femminile al fine di fornire una base informata per il processo decisionale sull'adozione dei vaccini HPV.

Bryce Chackerian, Ph.D.

Progetto Leader #2

Bryce è Professore Associato presso il Dipartimento di Genetica Molecolare e Microbiologia dell'Università del New Mexico. Come borsista post-dottorato nel laboratorio del Dr. John Schiller presso il National Cancer Institute, ha iniziato il suo lavoro sull'utilizzo di particelle simili a virus (VLP) come piattaforma per la visualizzazione dell'antigene. Il suo laboratorio ha dimostrato che la presentazione di VLP può potenziare l'immunogenicità di numerosi epitopi bersaglio, inclusi epitopi derivati ​​da antigeni self, che sono normalmente soggetti ai meccanismi di tolleranza delle cellule B. Il suo lavoro si è concentrato sullo sviluppo di nuovi vaccini contro gli agenti infettivi, così come gli auto-antigeni coinvolti nelle malattie croniche.

Interessi di ricerca

Il sistema immunitario è straordinariamente abile nel creare forti risposte contro i microrganismi invasori come virus e batteri. Allo stesso tempo, ha sviluppato meccanismi per evitare di reagire contro i componenti del corpo. Uno dei modi in cui il sistema immunitario è in grado di distinguere tra invasori estranei e autoproteine ​​è essere in grado di riconoscere e rispondere alla struttura degli agenti patogeni. Le particelle virali, ad esempio, sono tipicamente costituite da una o più proteine ​​organizzate in una struttura particellare altamente ripetitiva. Questi tipi di strutture sono altamente stimolanti per il sistema immunitario, determinando l'induzione di forti risposte anticorpali e delle cellule T.

Molte proteine ​​strutturali virali hanno la capacità intrinseca di autoassemblarsi in particelle simili a virus (VLP) che assomigliano molto a virioni autentici. Questi VLP imitano le strutture dei virus da cui sono stati derivati, ma, poiché mancano di un genoma virale, non sono infettivi. I VLP sono ottimi vaccini per diversi motivi. Innanzitutto, sono antigenicamente simili ai virus da cui sono stati derivati, il che significa che spesso possono indurre anticorpi in grado di bloccare l'infezione virale. In secondo luogo, poiché non sono infettivi, hanno eccellenti profili di sicurezza. Terzo, la loro struttura multivalente è in grado di indurre risposte anticorpali molto forti. Due vaccini a base di VLP, per il virus dell'epatite B e il virus del papilloma umano, sono attualmente approvati clinicamente e molti altri vaccini a base di VLP sono in fase di sviluppo clinico.

I VLP possono anche essere usati come piattaforme per aumentare l'immunogenicità di praticamente qualsiasi antigene. La visualizzazione di un antigene ad alta densità sulla superficie di un VLP può aumentare notevolmente l'immunogenicità di quell'antigene. Questa tecnica può essere utilizzata per mirare agli antigeni di agenti patogeni e può anche essere utilizzata per mirare agli auto-antigeni, che normalmente non sono immunogenici. Questa scoperta ha permesso di sviluppare nuovi vaccini con l'obiettivo di indurre deliberatamente risposte immunitarie contro le automolecole coinvolte in malattie croniche, tra cui il cancro, il morbo di Alzheimer e l'artrite reumatoide, tra le altre. Il laboratorio Chackerian, in collaborazione con il laboratorio del Dr. David Peabody presso l'UNM, ha sfruttato i VLP derivati ​​da una famiglia di virus che infettano i batteri. Questi batteriofagi sono sicuri, non possono infettare gli esseri umani, possono essere prodotti ad alte rese e sono suscettibili alle tecniche di ingegneria proteica che li rendono una piattaforma vaccinale molto utile. I laboratori Peabody e Chackerian hanno sviluppato tecniche che consentono loro di collegare diversi antigeni ai VLP di due batteriofagi, MS2 e PP7, rendendo relativamente facile applicare la tecnologia VLP a bersagli promettenti e sviluppare nuovi vaccini. Gli epitopi delle cellule B o T noti degli antigeni possono essere visualizzati geneticamente sui VLP. Queste particelle ricombinanti possono quindi essere utilizzate direttamente come immunogeno per indurre risposte anticorpali o delle cellule T contro il bersaglio. Abbiamo sviluppato vaccini basati su VLP che prendono di mira il TNF-alfa (per l'artrite reumatoide), l'amiloide-beta (malattia di Alzheimer) e CCR5 (infezione da HIV) e sono stati testati con successo in modelli di malattie animali.

L'obiettivo del nostro lavoro come parte del Centro interdisciplinare di prevenzione dell'HPV dell'UNM è sviluppare vaccini di seconda generazione contro l'HPV che colpiscano la proteina virale minore del capside, L2. A differenza degli attuali vaccini HPV, che prendono di mira solo alcuni ceppi di HPV associati al cancro, un vaccino mirato a L2 potrebbe generare un'ampia protezione contro la maggior parte delle infezioni da HPV.