Inviato il 6 Maggio 2020
Dr. J. Stephen Dumler, M. D., Uniformed Services University of the Health Sciences
il Dottor Noel Elman, Ph. D., GearJump Technologies, LLC
Dr. Rebecca Smith, Ph. D., D. V. M., Università dell’Illinois a Urbana-Champaign
Malattia di Lyme, prima identificato in pazienti sintomatici in 1975, è stato successivamente attribuito a un batterio spirochete tick-trasmessi in 1981 che è stato poi chiamato Borrelia burgdorferi (1). Da allora, i ricercatori hanno cercato di indagare B. trasmissione burgdorferi e patogenesi, Lyme borreliosi strategie di trattamento, e tick – o interventi di prevenzione e controllo delle infezioni roditore-mirati. Sebbene molto sia stato appreso negli ultimi 45 anni, esistono ancora lacune significative nella conoscenza fondamentale e nella cura del paziente.
Per esempio, non è chiaro il motivo per cui gli individui con malattia di Lyme possono sperimentare una vasta gamma di sintomi che vanno dalla febbre, eruzioni cutanee, e mal di testa per l’artrite, menomazioni neurologiche, aritmia cardiaca, e altre condizioni gravi e debilitanti (2). Per alcuni, l’infezione può essere controllata con un singolo ciclo di antibiotici, mentre altri possono sperimentare infezioni prolungate che richiedono più cicli di vari regimi di trattamento (3). Inoltre, dopo il trattamento alcuni pazienti sviluppano post-trattamento della sindrome di malattia di Lyme (PTLDS) e l’esperienza continua o recidivante debilitanti sintomi. Nonostante decenni di ricerca, ci sono attualmente limitate opzioni di trattamento per la malattia di Lyme e patologie risultanti e nessun trattamento provato per PTLDS (4).
Inoltre, si prevede che il numero di malattia di Lyme e altre malattie trasmesse da zecche (TBD) casi continueranno a crescere a causa dell’espansione geografica delle popolazioni tick e roditore serbatoio e l’identificazione di nuove specie di zecche e patogeni da zecche (5). A sostegno di questa nozione, il numero di contee con un’incidenza di oltre 10 casi confermati di malattia di Lyme per 100,000 persone è aumentato nel corso degli ultimi 10 anni da 324 in 2008 a 415 in 2018, dimostrando che la distribuzione geografica delle aree ad alta incidenza con la malattia di Lyme è purtroppo in espansione (6,7).
Maggio è la malattia di Lyme Awareness Month, che mira a portare una maggiore attenzione del pubblico alle lotte in corso di pazienti con malattia di Lyme, i loro medici, e gli operatori sanitari. Fin dalla sua nascita nel FY16, il Congresso diretto programmi di ricerca medica’ TBDRP ha eseguito circa la metà del suo budget totale di ricerca per sostenere la malattia di Lyme ricerca focalizzata sulla prevenzione e la riduzione degli oneri di salute pubblica, migliorare le opzioni di trattamento e test diagnostici, e la comprensione dei meccanismi patogeni.
Brevi riassunti dei premi FY18 TBDRP che cercano di rispondere a domande impegnative e affrontare le lacune critiche nel campo della malattia di Lyme sono forniti di seguito:
Dr. J. Stephen Dumler, Uniformed Services University of the Health Sciences, sta costruendo sulla sua esperienza in microvasi in vitro e modelli di rete capillare per sviluppare nuovi strumenti per la ricerca sulla malattia di Lyme. I modelli fisiologici che replicano la vascolarizzazione umana sono fondamentali per affrontare le domande fondamentali sull’ingresso, la diffusione e la patogenesi della TBDS. Con il suo team di esperti collaboratori, il Dott. Dumler sta sviluppando microvasi 3D del cervello umano e della pelle per indagare il ruolo di componenti cellulari e molecolari specifici derivati dal patogeno, dall’ospite e dal segno di spunta durante l’infezione e la trasmigrazione di B. burgdorferi e A. phagocytophilum attraverso il derma e la vascolarizzazione dei mammiferi. I modelli vascolari 3D di nuova concezione saranno utilizzati per identificare i geni e i prodotti genici che sono collegati all’intravasazione e allo stravaso di B. burgdorferi e A. phagocytophilum e che, in definitiva, potrebbero servire come obiettivi per futuri sforzi di sviluppo di vaccini o farmaci.
il Dottor Noel Elman, GearJump Technologies, LLC, è in via di sviluppo, l’Adaptive Barriera di Rilascio Controllato del Dispositivo (AB-CRD) che si basa su Micro-Electro-Mechanical Systems tecnologia per fornire un rilascio controllato e prolungato di spaziale di contatto e zecche repellenti. L’obiettivo è quello di costruire sull’esperienza del suo team con i precedenti dispositivi indossabili che respingono le zanzare per sviluppare un dispositivo di protezione individuale contro le punture di zecche prevenendo così i TBD. Dr. Elman ha collaborato con esperti tra cui Dr. Sebastian D’hers del Dipartimento di Ingegneria Meccanica presso l’Instituto Tecnológico de Buenos Aires per la progettazione di dispositivi e simulazioni, Dr. Stephen Rich del Dipartimento di Microbiologia presso l’Università del Massachusetts Amherst per lo studio degli effetti di AB-CRDs sul comportamento delle zecche e studi entomologici, Dr. Andrew Li da Insetto Invasivo Biocontrol & Comportamento di Laboratorio presso l’Agricultural Research Service, US Department of Agriculture efficacia esperimenti, il Signor Meredith Metzler dal Quattrone Nanofabbricazione di Facility presso l’Università della Pennsylvania per il dispositivo di microfabbricazione, così come la Signora Melynda Perry dall’Esercito Combattere lo Sviluppo delle Capacità di Comando-Soldato del Centro per le competenze in attrezzature militari per l’integrazione del dispositivo e di progettazione di ingresso. Queste partnership collaborative consentono di ottimizzare le combinazioni repellenti per l’integrazione nell’AB-CRD, testare l’efficacia repellente delle zecche e ottenere un prezioso feedback degli stakeholder sul design. L’AB-CRD offrirà una serie di vantaggi rispetto ai prodotti repellenti esistenti, tra cui l’efficacia ad ampio spettro, la bassa tossicità, l’integrazione in dispositivi indossabili per soldati e civili e la portabilità per l’uso in tende, sacchi a pelo e veicoli. In caso di successo, il Dott. Elman ei suoi colleghi sperano AB-CRD aiuterà a prevenire futuri casi di malattia di Lyme, migliorando le questioni relative alla conformità associati con repellenti attuali topici.
Dr. Rebecca Smith, dell’Università di Illinois a Urbana-Champaign, sta portando la sua vasta esperienza nella costruzione di modelli epidemiologici per il campo di TBDs. Il Dott. Smith è un co-investigatore per il Midwest Center of Excellence for Vector-Borne Disease ed è coinvolto con l’Illinois Tick Inventory Collaboration Network. Nel suo premio TBDRP-finanziato, lei sta sfruttando tick ecologia e dati comportamentali da queste reti, in combinazione con i dati comportamentali umani e casi TBD rapporti dal Dipartimento di Sanità Pubblica Illinois, per costruire convalidato, modelli di simulazione per la malattia di Lyme e altri TBDS. Questi modelli prediranno la malattia di Lyme (o altro TBD) rischio negli esseri umani e determinare l’efficacia relativa dei potenziali programmi di controllo vettore o serbatoio. Si prevede che i modelli di simulazione del Dr. Smith saranno incorporati in piattaforme di previsione delle malattie trasmesse da vettori basate sul Web che saranno accessibili dai dipartimenti di salute pubblica e dai responsabili politici per aiutare nell’implementazione e nella valutazione delle strategie di prevenzione e controllo.
- https://irp.nih.gov/accomplishments/discovery-of-the-disease-agent-causing-lyme-disease
- https://www.cdc.gov/lyme/signs_symptoms/index.html
- https://www.cdc.gov/lyme/treatment/index.html
- https://www.cdc.gov/lyme/postlds/index.html
- https://www.cdc.gov/media/dpk/diseases-and-conditions/lyme-disease/index.html
- https://www.cdc.gov/lyme/datasurveillance/tables-recent.html
- https://www.cdc.gov/lyme/datasurveillance/recent-surveillance-data.html