publicerad Maj 6, 2020
Dr. J. Stephen Dumler, MD, Uniformed Services University of the Health Sciences
dr. Noel Elman, Ph. D., GearJump Technologies, LLC
Dr. Rebecca Smith, Ph. D., D. V. M., University of Illinois i Urbana-Champaign
Lyme-sjukdomen, som först identifierades hos symptomatiska patienter 1975, tillskrivs därefter en fästingöverförd spirochete-bakterie 1981 som senare fick namnet Borrelia burgdorferi (1). Sedan dess har forskare försökt undersöka överföring och patogenes av B. burgdorferi, strategier för behandling av Lyme borrelios och fäst – eller gnagarinriktade infektionsförebyggande och kontrollinterventioner. Även om mycket har lärt sig under de senaste 45 åren finns det fortfarande betydande luckor i grundläggande kunskap och patientvård.
det är till exempel oklart varför individer med Lyme-sjukdom kan uppleva ett så brett spektrum av symtom som sträcker sig från feber, utslag och huvudvärk till artrit, neurologiska funktionsnedsättningar, hjärtarytmi och andra allvarliga och försvagande tillstånd (2). För vissa kan infektion kontrolleras med en enda kurs av antibiotika, medan andra kan uppleva långvariga infektioner som kräver flera omgångar av olika behandlingsregimer (3). Dessutom utvecklar vissa patienter efter behandling Lyme Disease Syndrome (PTLDS) efter behandling och upplever kontinuerliga eller återfallande försvagande symtom. Trots årtionden av forskning finns det för närvarande begränsade behandlingsalternativ för Lyme-sjukdom och resulterande patologier och ingen bevisad behandling för PTLDS (4).
dessutom förväntas antalet fall av Borrelia och andra fästingburna sjukdomar (TBD) fortsätta att växa på grund av den geografiska expansionen av fästingbestånds-och gnagarereservoarpopulationer och identifieringen av nya fästingarter och fästingburna patogener (5). Till stöd för denna uppfattning har antalet län med en förekomst av mer än 10 bekräftade Lyme-sjukdomsfall per 100 000 personer ökat under de senaste 10 åren från 324 år 2008 till 415 år 2018, vilket visar att den geografiska fördelningen av högincidensområden med Lyme-sjukdom tyvärr expanderar (6,7). maj är Lyme Disease Awareness Month, som syftar till att öka allmänhetens uppmärksamhet på de pågående kamperna hos Lyme-sjukdomspatienter, deras läkare och vårdgivare. Sedan starten i FY16 har de Kongressstyrda medicinska Forskningsprogrammens TBDRP genomfört ungefär hälften av sin totala forskningsbudget för att stödja Lyme-sjukdomsforskning med fokus på förebyggande och minskning av folkhälsobördan, förbättring av behandlingsalternativ och diagnostiska analyser och förståelse av patogena mekanismer.
korta sammanfattningar av FY18 tbdrp-utmärkelser som försöker svara på utmanande frågor och ta itu med kritiska luckor inom Lyme-sjukdomen finns nedan:
Dr. J. Stephen Dumler, Uniformed Services University of the Health Sciences, bygger på sin expertis inom In vitro-mikrokärl och kapillärnätverksmodeller för att utveckla nya verktyg för Lyme-sjukdomsforskning. Fysiologiska modeller som replikerar mänsklig vaskulatur är kritiska för att ta itu med grundläggande frågor om inträde, spridning och patogenes av TBD. Med sitt team av erfarna medarbetare, Dr. Dumler utvecklar 3D mänskliga hjärn-och hudmikrokärl för att undersöka rollen för specifika cellulära och molekylära komponenter härledda från patogenen, värden och fästingen Under B. burgdorferi och A. fagocytophiluminfektion och transmigration genom däggdjursdermis och kärl. De nyutvecklade 3D-vaskulära modellerna kommer att användas för att identifiera gener och genprodukter som är kopplade till intravasation och extravasation av B. burgdorferi och A. fagocytophilum och som i slutändan kan fungera som mål för framtida vaccin-eller läkemedelsutvecklingsinsatser.
dr. Noel Elman, gearjump Technologies, LLC, utvecklar adaptive Barrier controlled release device (AB-CRD) som bygger på mikroelektromekaniska systemteknik för att ge kontrollerad och långvarig frisättning av rumsliga och kontaktfästmedel. Målet är att bygga på hans lags erfarenhet av tidigare bärbara myggavvisande enheter för att utveckla en personlig skyddsanordning mot fästbett och därmed förhindra TBD. Dr. Elman har samarbetat med experter, inklusive Dr. Sebastian D ’ hers från Institutionen för maskinteknik vid Instituto Tecnol Askorgico de Buenos Aires för enhetsdesign och simuleringar, Dr. Stephen Rich från Institutionen för mikrobiologi vid University of Massachusetts Amherst för undersökning av effekterna av AB-CRDs på fästbeteende och entomologiska studier, Dr. Andrew Li från den Invasive Insect Biocontrol& Beteendelaboratorium vid Agricultural Research Service, US Department of Agriculture för effektivitetsexperiment, Mr. Meredith Metzler från Quattrone Nanofabrication Facility vid University of Pennsylvania för device microfabrication, liksom ms Melynda Perry från US Army Combat Capabilities Development Command-Soldier Center för expertis inom militär utrustning för enhetsintegration och designinmatning. Dessa samarbetspartnerskap möjliggör ansträngningar för att optimera repellentkombinationer för integration i AB-CRD, testa tick repellent efficacy och få värdefull feedback från intressenter om design. AB-CRD kommer att erbjuda ett antal fördelar jämfört med befintliga avstötande produkter, inklusive bredspektrumseffektivitet, låg toxicitet, integration i soldat-och civila bärbara enheter och bärbarhet för användning i tält, sovsäckar och fordon. Om det lyckas, Dr. Elman och hans kollegor hoppas AB-CRD kommer att bidra till att förebygga framtida Borrelia fall genom att förbättra efterlevnadsrelaterade frågor i samband med aktuella aktuella repellenter.
Dr. Rebecca Smith, University of Illinois i Urbana-Champaign, tar med sig sin omfattande erfarenhet av att bygga epidemiologiska modeller till TBDs-området. Dr. Smith är medforskare för Midwest center of Excellence för vektorburen sjukdom och är involverad i Illinois Tick Inventory Collaboration Network. I hennes tbdrp-finansierade pris utnyttjar hon tick ecology och behavioral data från dessa nätverk, i kombination med human behavioral data och TBD-fallrapporter från Illinois Department of Public Health, för att bygga validerade simuleringsmodeller för Lyme disease och andra TBD. Dessa modeller kommer att förutsäga Lyme – sjukdom (eller annan TBD) risk hos människor och bestämma den relativa effekten av potentiella vektor-eller reservoarkontrollprogram. Det förväntas att Dr. Smiths simuleringsmodeller kommer att införlivas i webbaserade vektorburna sjukdomsprognosplattformar som kommer att vara tillgängliga för folkhälsoavdelningar och beslutsfattare för att hjälpa till vid implementering och utvärdering av förebyggande och kontrollstrategier.
- 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