 |
Study of pathogenic role of new human polyomaviruses
|
Help 
Print 
|
Here you can view and search the projects funded by NKFI since 2004
Back »
|
| |
Details of project |
|
|
| Identifier |
109108 |
| Type |
PD |
| Principal investigator |
Csoma, Eszter |
| Title in Hungarian |
Új humán polyomavírusok kóroki szerepének vizsgálata |
| Title in English |
Study of pathogenic role of new human polyomaviruses |
| Keywords in Hungarian |
humán polyomavírusok, KIPyV, WUPyV, HPyV9, MWPyV, MXPyV, STLPyV, BKPyV |
| Keywords in English |
human polyomaviruses, KIPyV, WUPyV, HPyV9, MWPyV, MXPyV, STLPyV, BKPyV |
| Discipline |
| Microbiology: virology, bacteriology, parasitology, mycology (Council of Medical and Biological Sciences) | 100 % |
|
| Panel |
Immunity, Cancer and Microbiology |
| Department or equivalent |
Department of Medical Microbiology (University of Debrecen) |
| Starting date |
2013-09-01 |
| Closing date |
2017-08-31 |
| Funding (in million HUF) |
12.000 |
| FTE (full time equivalent) |
2.80 |
| state |
closed project |
Summary in Hungarian A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára
Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára.
A Polyomaviridae család, amelybe 2007-ig mindössze két humánpatogén vírus tartozott (BK és JC), az elmúlt 5 évben 11 újonnan felfedezett taggal bővült. Bár a BK és JC vírusokkal kapcsolatban továbbra is vannak tisztázatlan kérdések, az már egyértelmű, hogy az immunhiányos állapot (pl. transzplantáció vagy tumor miatt) növeli a fertőzési kockázatot és súlyosbítja is azt. Eddig még nem sikerült felfedni az új WU, KI, HPyV9, MW, MX és STL vírusok által okozott klinikai tüneteket. Az eddig megjelent, kisszámú, szero- és PCR prevalencia adatokat közlő tanulmány alapján, a BK és JC vírusokhoz hasonlóan, valószínűleg ezek a vírusok is széles körben elterjedtek a populációban. A primer fertőzés gyerekkorban történhet, ám jelentős klinikai következménnyel járó fertőzést immunszupresszált betegekben okozhatnak. Vesetranszplantált betegekkel, terhes nőkkel és egészséges személyekkel végzett vizsgálataink is arra utalnak, hogy az immunhiányos állapot növelheti a fertőzésre és vírusreaktivációra való hajlamot KIPyV, WUPyV és HPyV9 esetén. Jelen projekt célja egészséges és immunszuppresszált betegek különböző mintáiban vizsgálni a WU, KI, HPyV9, MW, MX és STL vírusok jelenlétét, szero- és PCR prevalencia adatokat gyűjteni, szekvenciavizsgálatokkal filogenetikai analízist végezni. A prevalencia és klinikai adatok elemzésével a vírusokkal történő primer fertőzés lehetséges időpontja, a fertőzési módok, a szervezeten belüli terjedés és a vírusok patogenetikai szerepe vizsgálható. A BK és JC vírusok jelenlétét különböző tumorokban már leírták, lehetséges onkogén szerepüket felvetették. Vizsgálni kívánjuk az újvírusok jelenlétét, tumorspecifikus mutációikat humán tumorokban.
Mi a kutatás alapkérdése?
Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek.
Az újonnan felfedezett WU, KI, HPyV9, MW, MX és STL vírusokkal kapcsolatban a következőekre keresünk választ:
Az első kérdéscsoport, hogy mikor történik a primer fertőzés, mik a lehetséges fertőzési módok és mik a fertőzés következményei. A különböző korcsoportokban elvégzett szeroepidemiológiai vizsgálatok segíthetnek tisztázni a primer fertőzés időpontját. Tünetmentes és klinikai tünetekkel (légúti, gasztrointesztinális) rendelkező egészséges és immunszuppresszált betegek különbözői mintáiban (légúti, vizelet, vér, széklet, vesebiopszia) vizsgálva a vírusok előfordulását, a lehetséges fertőzési utakat és a vírusok szervezeten belüli terjedését tanulmányozzuk. A prevalencia és a klinikai adatok elemzésével a vírusok patogenezisét kívánjuk vizsgálni.
A második kérdés, hogy vajon ezek a vírusok önmagukban képesek betegséget okozni, vagy egyéb vírusokkal együttesen, azokkal kölcsönhatva. Ezért a leggyakoribb légúti és gasztrointesztinális fertőzést okozó vírusokat is vizsgálnánk.
A harmadik kérdés, hogy vajon ezek a vírusok is okozhatnak-e olyan súlyos tüneteket vesetranszplantáltakban, mint a BK vírus. Ennek megválaszolására vesetranszplantáltak nyomonkövetéses vizsgálatát tervezzük, amely során a vírusok jelenlétét vér, vizelet és vesebiopsziás mintákban tanulmányozzuk. Az eredményeket a klinikai tünetekkel együtt analizáljuk.
A negyedik kérdés, hogy lehet-e ezeknek a vírusoknak szerepe daganatokban. Mivel valószínűsíthető, hogy a vírusok légúti módon terjednek, illetve a húgyutakban is előfordulnak, így tüdő- és vesetumorokban kívánjuk vizsgálni a vírusok előfordulását.
Végül, genomszekvenciák analízisével a vírusok filogenetikai viszonyait tanulmányozhatjuk.
Mi a kutatás jelentősége?
Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának!
Korábbi munkáinkkal megteremtettük az alapját egy olyan új kutatásnak, amelyben az újonnan felfedezett humán polyomavírusok patogenetikai szerepét tanulmányozhatjuk, és számos, eddig még tisztázatlan kérdésre kereshetünk válaszokat. Az Orvosi Mikrobiológiai Intézet és a Debreceni Egyetem klinikái közti jó együttműködésnek köszönhetően mind egészséges, mind pedig immunszuppresszált betegek különféle mintái könnyen begyűjthetőek. Ezeknek a mintáknak a vizsgálatával értékes prevalencia adatokat nyerhetünk az új polyomavírusokról, ami a szintén elérhető klinikai adatok elemzésével együtt lehetővé teszi ezen vírusok patogenetikai szerepének feltérképezését. A megfelelő kontrollcsoportokkal végzett vizsgálatokból nyert szero- és PCR prevalencia adatok segíthetnek abban, hogy megfejtsük ezeknek az új vírusoknak a jelentőségét. A transzplantációk és a tumoros megbetegedések növekedésével egyre nő az immunszuppresszált betegek száma, akik sokkal fogékonyabbak a fertőzésekre, illetve esetükben az opportunista kórokozók is igen súlyos megbetegedést okozhatnak. Mivel a humán polyomavírusok potenciálisan onkogénnek tekinthetők, így a tumorszövetekkel végzett prevalencia vizsgálatok további tanulmányokat alapozhatnának meg. Ezen kívül, a begyűjtött és eltárolt mintákkal a jövőben újabb vizsgálatok kezdhetők (új vírusok keresése, mely költségét tekintve túlmutat a jelen projekt költségtervén, vírusok izolálása, in vitro vizsgálatok). Ez a projekt lehetővé tenné a vezető kutató számára egy olyan új munkacsoport létrehozását, ami a humán polyomavírusok patogenetikai szerepét, illetve az immunszupppresszált betegek (pl. transzplantáltak) új és egyre jelentősebb fertőzéseit vizsgálná.
A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára
Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média, illetve az érdeklődők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI Hivatal számára.
2007-ig mindössze két humán polyomavírust ismertünk, a BK és JC vírust. 40 évnyi intenzív kutatás számos fontos kérdésre adott választ velük kapcsolatban. Tudjuk, hogy széles körben elterjedt vírusok, valószínűleg légúti és fekál-orál úton terjednek. A fertőzés enyhe következményekkel jár vagy tünetmentes. Ám a vírusok életre szóló látenciát alakítanak ki, és ha az immunrendszer gyengülésével aktiválódhatnak, ekkor vagy tünetmentesen szaporodnak és ürülnek, vagy akár súlyos klinikai tüneteket okozhatnak. A fertőzések, daganatok, transzplantációk miatt az immunszuppresszió egyre növekvő probléma. Hatékony vírusellenes immunitás nélkül megnő a fertőzésekre való fogékonyság, illetve a látens fertőzések aktiválódásának valószínűsége. A BK és JC vírusok immunhiányos betegekben igen súlyos tüneteket okozhatnak. Ráadásul felmerült, hogy ezeknek a vírusoknak akár daganatok kialakulásában is lehet szerepe. Az elmúlt 5 esztendőben 11 új humán polyomavírust fedeztek fel, azonban számos kérdés tisztázatlan még velük kapcsolatban. Úgy tűnik, hogy ezek is széles körben elterjedtek. Az első találkozás a vírussal gyerekkorban történhet, és talán ezeknek a vírusoknak is nagyobb jelentősége van immunhiányos betegekben. Jelen projekt célja az, hogy 6 új humán polyomavírus (WU, KI, HPyV9, MW, MX és STL vírusok) patogenetikai szerepét vizsgálja. A következő kérdésekre keresünk választ: mikor történik az első fertőződés a vírusokkal, hogyan terjednek a vírusok, milyen tüneteket okozhatnak egészséges és immunszuppresszált betegekben, előfordulnak-e tumorokban, illetve milyen rokoni kapcsolatban állnak egymással ezek a vírusok.
| Summary Summary of the research and its aims for experts
Describe the major aims of the research for experts.
From 2007 eleven new, human polyomaviruses (HPyV) were added to the Polyomaviridae family which had only 2 viruses with medical importance for more then three decades (BKPyV and JCPyV). However some questions still have not been clarified about BKPyV and JCPyV, it is now obvious that immunosuppression (transplantation, cancer) enhances the infection rates and the pathogenesis. Only limited number of data is available about the new human polyomaviruses, their clinical importance is not clarified, almost everything is speculative. It is hypothesized that some of them are ubiquitous, primary infections may occur during childhood and they might cause significant disease primarily in immunocompromised individuals, similarly to BKPyV and JCPyV. Our pilot study with renal transplant patients, pregnant women and healthy individuals also strengthen the suggestion that immunosuppression may lead to higher susceptibility to infection or reactivation of KIPyV, WUPyV and HPyV9. In this project study of the “old” BK, and the new WU, KI, HPyV9, MW, MX and STL viruses are planned focusing on important, unresolved questions. Sero- and PCR prevalence of these viruses are proposed to investigate using various sample types from healthy individuals and immunocompromised patients. The time of primary infection, the way of transmission, the spread within the body, the pathogenic role and phylogeny of the new polyomaviruses would be investigated by analysing prevalence data, clinical symptoms and sequences. The possible oncogenic role of HPyVs is also suggested. The presence of BKPyV and JCPyV in different types of tumours are proved. To study the presence of the new HPyVs is also planned.
What is the major research question?
Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments.
During this project the following main questions about the new HPyVs are proposed to examine:
The first is the time of primary infections with KI, WU, HPyV9, MW, MX and STL viruses, the way of possible transmission and the clinical consequences. Seroepidemiological studies in different age groups would help to answer the question when primary infections occur. Investigation of PCR prevalence in samples (respiratory, urine, blood, stool, kidney biopsy) from healthy and immunocompromised patients (renal transplant, patients with leukaemia, lymphoma) – with or without clinical symptoms (e.g. respiratory, gastrointestinal, graft failure) – may reveal the possible way of transmission, the spread within the body and the release of the viruses. Data analyses in accordance with the clinical symptoms may help to investigate the pathogenesis and the possible clinical consequences.
The second is that these viruses are able to cause disease alone or they are linked to other infections. Possible and frequent other viral pathogens would be also examined.
The third is whether these viruses may be as important pathogen in renal transplant patient as the BKPyV is. To study it long term monitoring of renal transplant patients are planned during which the presence of these viruses in urine, blood and kidney biopsy samples and the clinical data are proposed to examine.
The fourth is the possible oncogenic role of these viruses. Since respiratory transmission is suggested, and the viruses are presented in urine samples, lung and renal tumours would be investigated in this project.
The fifth is to analyse the phylogenetic relationship of these viruses by sequencing of the genome.
What is the significance of the research?
Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field.
Our previous studies serve a good basis for research of new human polyomaviruses, a new virology filed with many unanswered questions. Since different types of samples from patients with different immunostatus, with or without various clinical symptoms are available in collaborations between the department of the principal investigator and the clinics of University of Debrecen, it is a good chance to provide important, valuable prevalence data about the new human pathogen polyomaviruses. Investigation of WU, KI, HPyV9, MW, MX and STL virus seroprevalence and the presence of them in various sample types from immunocompetent and immunocompromised patients with or without clinical symptoms would help to study the pathogenic role of these viruses. Immunosuppresion due to transplantation or cancers is a high risk for infections, the importance of the opportunistic pathogens is increasing, because these can lead to severe consequences, for example graft loss. Based on the prevalence data from tumour tissues further studies might be planned in order to investigate the oncogenic role of these viruses. These investigations can help to establish further studies by which we can understand the pathomechanisms of these new viruses. This project may help the principal investigator to establish a new work team in order to study human polyomaviruses and the emerging infections of immunocompromised (e.g. transplant) patients, especially because the collected samples, nucleic acids can be stored and used in new projects in the future (e.g. hunting for new viruses, isolations of the virions, in vitro studies).
Summary and aims of the research for the public
Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NRDI Office in order to inform decision-makers, media, and others.
Until 2007 only two human polyomaviruses were known (BK and JC viruses). During four decades owing to the intensive investigation many important questions have been answered in connection with them: these viruses are wide-spread, the primary infections occur during childhood, the way of the transmission may be respiratory or fecal-oral, the clinical consequences are generally mild or asymptomatic, but the viruses establish long-live latency, and they can periodically reactivates with variations in immune status resulting in asymptomatic virus replication or clinical symptoms. Immunosuppression because of infections, cancers or transplantations is an emerging problem in human population. Lack of good antiviral immunity can lead to higher susceptibility to infections and or reactivation of latent infections. BK and JC viruses are able to cause severe clinical problems in immunocompromised patients. In fact their oncogenic potential is also suggested. In the last five years 11 new human polyomaviruses have been discovered. Up to know many questions are unanswered. They also seem to be wide-spread, the primary infections during childhood and higher susceptibility and higher importance in immunompromised patients are also suggested. In this project the pathogenetic role of 6 new human polyomavirus (WU, KI, HPyV9, MW, MX and STL viruses) would be examined. The following questions are proposed to answer: the time of the primary infection, the possible ways of transmission, the clinical symptoms of the infections in healthy and immunocompromised patients, the possible oncogenic potential and the relationship of them.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
