Cryptococcusforskning: en intervju med den Förbundna Professorn Kirsten Nielsen

Assoc Prof. Kirsten NielsenTHOUGHT LEADERS SERIES...insight from the world’s leading experts

Intervju som föras vid April Cashin-Garbutt, MOR (Cantab)

Är Vad Cryptococcusen, som det påverkar, och hur många folket det dödar varje år?

Cryptococcusen är en svamp som finnas i miljöalltigenom världen som är kompetent att orsaka sjukdomen hos människor. Stunder mest fungal pathogens mottar inte så mycket press, som deras bakterie- eller virus- motstycken, dem kan vara precis som dödligt.

Dela Cryptococcusneoformanscellen som befläckas med Indien Färgpulver. Indien Färgpulver är uteslutet från polysaccharidekapseln som omger Cryptococcuscellen och att resultera i det utseendemässigt av en gloria runt om cellen. Avbilda artighet av Z Li och K Nielsen.

Dela Cryptococcusneoformanscellen som befläckas med Indien Färgpulver. Indien Färgpulver är uteslutet från polysaccharidekapseln som omger Cryptococcuscellen och att resultera i det utseendemässigt av en gloria runt om cellen. Avbilda artighet av Z Li och K Nielsen.

Invasive fungal infektioner, liksom Cryptococcus, beräknas för att döda en och halvt miljon folk varje år. Cryptococcosis sjukdomen som orsakas av Cryptococcusen, är mest frekventerar för närvarande orsakar av hjärninfektioner eller meningit, bland vuxen människa i Afrika och orsakar 15-20% dödar släkta till BISTÅR allra. Även med ta fram till de bäst tillgängliga behandlingarna, 20-40% av folk med den cryptococcal meningitmatrisen.

Tio-Vecka dödlighet återstår oacceptabelt kicken som spänner från 30-70% beroende av tillgänglighet av omsorg (5-7). Interestingly är cryptococcosis sällsynt i sunda individer som föreslår att immunförsvaret är kompetent att förhindra sjukdomen.

Yet kickdödligheten som clinically observeras, föreslår att antifungal drogbehandlingar för strömmen är otillräcklig i immunocompromised individer, även om antifungal droger har ofta robustt in vitro aktivitet. Denna bryderi föreslår att vi är kritiska delar för saknad av Cn-Vara värd växelverkan.

Karakteriseringen av cryptococcal celler under infektion har avslöjt att Cn producerar en unik celltyp - som ses till som ”jätteceller” - under infektion som förändrar vara värd-pathogenen växelverkan.

Histopathology delar upp av lungalveolarutrymmen som innehåller Cryptococcusjätte och typiska celler. Avbilda artighet av LH Okagaki och K Nielsen.

Histopathology delar upp av lungalveolarutrymmen som innehåller Cryptococcusjätte och typiska celler. Avbilda artighet av LH Okagaki och K Nielsen.

Varför forsakens Cryptococcusen ofta av forskning?

Man resonerar dig antagligen har inte hört av cryptococcosis är, därför att det är sällsyntt i sunt folk. I stället ansar vi för att se att sjukdomen i folk vars immunförsvar inte fungerar riktigt tack vare, BISTÅR, eller medicinsk behandling liksom organtransplantation och cancerkemoterapi.

Jag funderare byråerna, som betalar tro medicinsk forskning, om vi kan finna boten för cancer och BISTÅR, då Cryptococcusen är ej längre en utfärda. Men vi har sökt för dessa botar för årtionden, och miljoner av folk har dött från Cryptococcus, därför att vi har inte adekvat service för Cryptococcusforskning.

I tillägg är organtransplantat och immun-släkta sjukdomar liksom sockersjuka och lupus på löneförhöjningen, med många av dessa behandlingar som sätter tålmodig på mer stor, riskerar för Cryptococcosis. Denna sjukdom går inte att gå bort, så vi behöver egentligen grundforskning att förstå hur Cryptococcusen orsakar sjukdomen.

Detta resonerar blytaket till understödja därför Cryptococcusen har forsaken av forskning - det är en mycket komplex sjukdom som orsakas av en mycket komplex organism.

Evolutionarily svampar mycket förbinds nära till människor än bakterier, virus eller även växter. Svampar liksom Cryptococcus har många av det samma grundläggande bearbetar som människaceller, så att identifiera droger, som dödar Cryptococcusceller utan skadande också människaceller, är mycket utmana.

Till betaget detta problem, behöver vi ett mer riktad att närma sig till drogdesignen som kräver först att identifiera det unikt bearbetar Cryptococcusbruk att orsaka sjukdomen, och därefter planlägga specifikt droger, som uppsätta som mål dessa, bearbetar.

Dela Cryptococcusneoformanscellen som uttrycker Grön Fluorescerande Protein-Märkt cytoskeletal tubulin och befläcker med DAPI för att visualisera nucleusen. Avbilda artighet av MS Fu och K Nielsen.

Dela Cryptococcusneoformanscellen som uttrycker Grön Fluorescerande (GFP) Protein-Märkt cytoskeletal tubulin och befläcker med DAPI för att visualisera nucleusen. Avbilda artighet av MS Fu och K Nielsen.

Hur hoppas du för att ändra denna?

Mitt forskningprogram har fokuserat på överenskommelse vad låter Cryptococcus orsaka sjukdomen. Vi är utsatta till fungal spor med varje andedräkt som vi tar, yet dessa svampar orsakar inte sjukdomen, därför att de inte är kompetent snabbt att anpassa till den dramatiska ändringen som uppstår, när de går från miljön till människan.

Människokroppen som har inte endast en högre temperatur än miljön men också en immunförsvar, som är pröva till bytar de fungal cellerna. Min forskninggrupp har visat att Cryptococcusen producerar en ny celltyp - kallade ”jätte” celler - som är kritiska för denna övergång från miljön till vara värd.

En cell för Cryptococcusneoformansjätte som delar till jordbruksprodukter en mutantdottercell. Avbilda artighet av LH Okagaki och K Nielsen.

En cell för Cryptococcusneoformansjätte som delar till jordbruksprodukter en mutantdottercell. Avbilda artighet av LH Okagaki och K Nielsen.

Är Vad för närvarande bekant om långt in som jättecellerna låter Cryptococcus anpassa till vara värd?

Jättecellhopp-start det processaa av evolution och det naturliga valet och att låta Cryptococcus mycket snabbt anpassa till människamiljön. Evolutions- bearbetar att skulle ta normalt hundreds eller den tusentals utvecklingsCryptococcusen kan utföra i precis en eller två utvecklingar.

Att använda en humorbokanalogi är det a bet lika X-Manar som kommas med till liv - var nya drag, som förbättrar överlevnad visas uppstår ”spontaneously” i en individ. Cryptococcusen är inte ganska så mystisk, som X-Manarna, därför att vi vet faktiskt att jätteceller måste först bildas, och oss har också identifierat något av det molekylärt bearbetar som krävs för de bakomliggande genetiska ändringarna de nya dragen.

Hur ska dig integrera kemi och strukturell biologi in i dina studier?

Min forskninggrupp har identifierat någon av den molekylära maskineriansvariga för bearbetar att jordbruksprodukterjätteceller. Vi vet att detta maskineri är unikt till Cryptococcusen, men vi inte vet ännu hur maskineriet fungerar.

Vi ska brukskemi, och strukturell biologi som bestämmer, fungerar utfört av det molekylära maskineriet. Huvudsakligen, kan vi därefter synthesize droger som efterapar detta molekylära maskineri, men som inte fungera riktigt och använd dessa droger för att avbryta jättecellproduktion.

Cryptococcusjätteceller (som indikeras i Rött) är större än varar värd phagocytes (grå färg), eftersom typisk, storleksanpassar Cryptococcusceller (som indikeras i blått) är kompetent att phagocytoseds och dödas av vara värdcellerna. Avbilda artighet av LH Okagaki och K Nielsen.

Cryptococcusjätteceller (som indikeras i Rött) är större än varar värd phagocytes (grå färg), eftersom typisk, storleksanpassar Cryptococcusceller (som indikeras i blått) är kompetent att phagocytizeds och dödas av vara värdcellerna. Avbilda artighet av LH Okagaki och K Nielsen.

Ska överenskommelse, hur pathogenen orsakar sjukdomen, hjälper oss att bestämma väg till fest det?

Överenskommelse, hur Cryptococcusen orsakar sjukdomen, är ett nödvändigt kliver till designdroger som uppsätta som mål specifikt Cryptococcusceller utan dödande människaceller. Vi måste identifiera kritiskt bearbetar att Cryptococcusen måste göra - liksom att producera jätteceller - men att människaceller inte gör. Därför Att jättecellerna är viktiga för en anpassning som inte utförs av människaceller, kan vi använda denna kunskap för att planlägga droger som uppsätta som mål detta processaa.

Vad forskar du funderare framtidshållna för Cryptococcus, och vilka behov att göras till förhöjningforskning på denna fungal pathogen?

Cryptococcusen är en komplex organism - i många väg som precis så är komplex som människaceller. I tillägg är vi endast precis start som realiserar hur mångfasetterat växelverkan mellan Cryptococcus och människor är, och hur dessa växelverkan får effekt sjukdomen.

Vi har nu det vetenskapligt bearbetar nödvändigt att förstå Cryptococcus och framkalla nya behandlingstrategier. Vi har ett unikt tillfälle att göra mala-avbrott av framflyttningar i förhindrande och behandling av Cryptococcal infektioner som kan räddningmiljoner av liv. Vi behöver mer finansiering och forskar precis sakkunskap som ska riktas in mot denna dödliga pathogen.

Var kan avläsare finna mer information?

Extra information om Cryptococcus kan finnas på U.S.et Centrerar för Sjukdom Kontrollerar och Vård- Organisation för Värld.

Om den Förbundna Professorn Kirsten NielsenKirsten Nielsen

Efter häleri sammanfogade hon Ph.D. från den North Carolina Delstatsuniversiteten och att utföra posta-doktors- studier på Duke University, Kirsten Nielsen Avdelningen av Microbiology och Immunologi på Universitetar av Minnesota i 2007 var hon är nu en tenured Tillhörande Professor.

Hon forskning intresserar fokuserar på fungal pathogenesis, med en betoning på Cryptococcus. Specifikt har hon ett translational forskningprogram som sammanslutningar henne sakkunskap i grundläggande molekylär/immunological pathogenesis med drogutveckling och kliniska behandlingförsök.

Kirsten Nielsen namngavs en Fulbright Forskare i 2015. Som del av denna utmärkelse är hon för närvarande funktionsduglig med kollegor i Skola av Kemi och Molekylära Biosciences på Universitetar av Queensland.

Advertisement