Agricultural intensification, priming for persistence and the emergence of Nipah virus: a lethal bat-borne zoonosis

Emerging zoonoses threaten global health, yet the processes by which they emerge are complex and poorly understood. Nipah virus (NiV) is an important threat owing to its broad host and geographical range, high case fatality, potential for human-to-human transmission and lack of effective prevention or therapies. Here, we investigate the origin of the first identified outbreak of NiV encephalitis in Malaysia and Singapore. We analyse data on livestock production from the index site (a commercial pig farm in Malaysia) prior to and during the outbreak, on Malaysian agricultural production, and from surveys of NiV's wildlife reservoir (flying foxes). Our analyses suggest that repeated introduction of NiV from wildlife changed infection dynamics in pigs. Initial viral introduction produced an explosive epizootic that drove itself to extinction but primed the population for enzootic persistence upon reintroduction of the virus. The resultant within-farm persistence permitted regional spread and increased the number of human infections. This study refutes an earlier hypothesis that anomalous El Nino Southern Oscillation-related climatic conditions drove emergence and suggests that priming for persistence drove the emergence of a novel zoonotic pathogen. Thus, we provide empirical evidence for a causative mechanism previously proposed as a precursor to widespread infection with H5N1 avian influenza and other emerging pathogens.

A Multiantigenic DNA Vaccine That Induces Broad Hepatitis C Virus-Specific T-Cell Responses in Mice

There are 3 to 4 million new hepatitis C virus (HCV) infections annually around the world, but no vaccine is available. Robust T-cell mediated responses are necessary for effective clearance of the virus, and DNA vaccines result in a cell-mediated bias. Adjuvants are often required for effective vaccination, but during natural lytic viral infections damage-associated molecular patterns (DAMPs) are released, which act as natural adjuvants. Hence, a vaccine that induces cell necrosis and releases DAMPs will result in cell-mediated immunity (CMI), similar to that resulting from natural lytic viral infection. We have generated a DNA vaccine with the ability to elicit strong CMI against the HCV nonstructural (NS) proteins (3, 4A, 4B, and 5B) by encoding a cytolytic protein, perforin (PRF), and the antigens on a single plasmid. We examined the efficacy of the vaccines in C57BL/6 mice, as determined by gamma interferon enzyme-linked immunosorbent spot assay, cell proliferation studies, and intracellular cytokine production. Initially, we showed that encoding the NS4A protein in a vaccine which encoded only NS3 reduced the immunogenicity of NS3, whereas including PRF increased NS3 immunogenicity. In contrast, the inclusion of NS4A increased the immunogenicity of the NS3, NS4B, andNS5B proteins, when encoded in a DNA vaccine that also encoded PRF. Finally, vaccines that also encoded PRF elicited similar levels of CMI against each protein after vaccination with DNA encoding NS3, NS4A, NS4B, and NS5B compared to mice vaccinated with DNA encoding only NS3 or NS4B/5B. Thus, we have developed a promising ``multiantigen'' vaccine that elicits robust CMI. IMPORTANCE Since their development, vaccines have reduced the global burden of disease. One strategy for vaccine development is to use commercially viable DNA technology, which has the potential to generate robust immune responses. Hepatitis C virus causes chronic liver infection and is a leading cause of liver cancer. To date, no vaccine is currently available, and treatment is costly and often results in side effects, limiting the number of patients who are treated. Despite recent advances in treatment, prevention remains the key to efficient control and elimination of this virus. Here, we describe a novel DNA vaccine against hepatitis C virus that is capable of inducing robust cell-mediated immune responses in mice and is a promising vaccine candidate for humans.

Cobertura de la vacuna del virus del papiloma humano en la zona básica de Barañáin

El cáncer de cuello de útero o cáncer de cérvix es el segundo tumor más frecuente en las mujeres del mundo después del de mama y el quinto de todos los canceres. En España, es el sexto más frecuente, constituyendo el 4,8% de los canceres en la mujer. Este tipo de cáncer es el resultado final de una infección no resuelta por el virus del papiloma humano (VPH). Hoy en día, el VPH representa una de las infecciones de trasmisión sexual más común. El 70-80 % de hombres y mujeres sexualmente activos están o han estado expuestos al VPH. El cambio en la conducta sexual de las mujeres ha llevado a que las infecciones de trasmisión sexual sean ahora más frecuentes que en las generaciones anteriores. Hay un inicio más precoz de las primeras relaciones sexuales y un número más elevado de compañeros sexuales. Estos cambios han hecho aumentar la prevalencia del VPH en los últimos años en las mujeres jóvenes de España. La combinación de estrategias de prevención primaria (vacunación contra el VHP) y secundaria (cribado) permitiría reducir la incidencia y la mortalidad del cáncer de cuello de útero. Existen dos vacunas frente al VPH que son Gardasil ® y Cervarix ®. Al tratarse de dos vacunas nuevas, el éxito de la introducción dependerá de la comprensión apropiada de los riesgos y beneficios de la vacuna para prevenir la infección del VPH. Esto se consigue mediante programas efectivos de educación y formación sobre el VPH.

A silicone elastomer vaginal ring for HIV prevention containing two microbicides with different mechanisms of action

Vaginal rings are currently being developed for the long-term (at least 30 days) continuous delivery of microbicides against human immunodeficiency virus (HIV). Research to date has mostly focused on devices containing a single antiretroviral compound, exemplified by the 25 mg dapivirine ring currently being evaluated in a Phase III clinical study. However, there is a strong clinical rationale for combining antiretrovirals with different mechanisms of action in a bid to increase breadth of protection and limit the emergence of resistant strains. Here we report the development of a combination antiretroviral silicone elastomer matrix-type vaginal ring for simultaneous controlled release of dapivirine, a non-nucleoside reverse transcriptase inhibitor, and maraviroc, a CCR5-targeted HIV-1 entry inhibitor. Vaginal rings loaded with 25 mg dapivirine and various quantities of maraviroc (50– 400 mg) were manufactured and in vitro release assessed. The 25 mg dapivirine and 100 mg maraviroc formulation was selected for further study. A 24-month pharmaceutical stability evaluation was conducted, indicating good product stability in terms of in vitro release, content assay, mechanical properties and related substances. This combination ring product has now progressed to Phase I clinical testing.

TP53 R249S Mutations, Exposure to Aflatoxin, and Occurrence of Hepatocellular Carcinoma in a Cohort of Chronic Hepatitis B Virus Carriers from Qidong, China

Hepatocellular carcinoma (HCC) has a high mortality in East Asia and Sub-Saharan Africa, two regions where the main etiologic factors are chronic infections with hepatitis B vir-us and dietary exposure to aflatoxin. A single base substitution at the third nucleotide of codon 249 of TP53 (R249S) is common in HCC in these regions and has been associated with aflatoxin-DNA adducts. To determine whether R249S may be detected in plasma DNA before HCC diagnosis, we conducted a case-control study nested in a cohort of adult chronic hepatitis B virus carriers from Qidong County, People's Republic of China. Of the 234 plasma specimens that yielded adequate DNA, only 2 (0.9%) were positive for R249S by restriction fragment length polymorphisms, and both of them were controls. Of the 249 subjects tested for aflatoxin-albumin adducts, 168 (67%) were positive, with equal distribution between cases and controls. Aflatoxin-albumin adduct levels were low in the study, suggesting an overall low ongoing exposure to aflatoxin in this cohort. The R249S mutation was detected in 11 of 18 (61%) available tumor tissues. To assess whether low levels of mutant DNA were detectable in pre-diagnosis plasma, 14 plasma specimens from these patients were analyzed by short oligonucleotide mass analysis. Nine of them (64%) were found to be positive. Overall, these results suggest that HCC containing R249S can occur in the absence of significant recent exposure to aflatoxins. The use of short oligonucleotide mass analysis in the context of low ongoing aflatoxin exposure may allow the detection of R249S in plasma several months ahead of clinical diagnosis. (Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2009;18(5):1638-43)

Hepatocellular carcinoma and polymorphisms in carcinogen-metabolizing and DNA repair enzymes in a population with aflatoxin exposure and hepatitis B virus endemicity

High rates of hepatocellular carcinoma (HCC) in The Gambia, West Africa, are primarily due to a high prevalence of chronic hepatitis B virus infection and heavy aflatoxin exposure via groundnut consumption. We investigated genetic polymorphisms in carcinogen-metabolizing (GSTM1, GSTT1, HYL1*2) and DNA repair (XRCC1) enzymes in a hospital-based case-control study. Incident HCC cases (n = 216) were compared with frequency-matched controls (n = 408) with no clinically apparent liver disease. Although the prevalence of variant genotypes was generally low, in multivariable analysis (adjusting for demographic factors, hepatitis B virus, hepatitis C virus, and TP53 status), the GSTM1-null genotype [odds ratio (OR), 2.45; 95% confidence interval (95% CI), 1.21-4.95] and the heterozygote XRCC1-399 AG genotype (OR, 3.18; 95% CI, 1.35-7.51) were significantly associated with HCC. A weak association of the HYL1*2 polymorphism with HCC was observed but did not reach statistical significance. GSTT1 was not associated with HCC. The risk for HCC with null GSTM1 was most prominent among those with the highest groundnut consumption (OR, 4.67; 95% CI, 1.45-15.1) and was not evident among those with less than the mean groundnut intake (OR, 0.64; 95% Cl, 0.20-2.02). Among participants who had all three suspected aflatoxin-related high-risk genotypes [GSTM1 null, HLY1*2 (HY/HH), and XRCC1 (AG/GG)], a significant 15-fold increased risk of HCC was observed albeit with imprecise estimates (OR, 14.7; 95% CI, 1.27-169). Our findings suggest that genetic modulation of carcinogen metabolism and DNA repair can alter susceptibility to HCC and that these effects may be modified by environmental factors.

Beyond HIV microbicides: multipurpose prevention technology (MPT) products

Multi-purpose prevention technologies (MPTs) that aim to simultaneously prevent unintended pregnancy, human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) infection and other sexually transmitted infections (STIs) are among the most innovative and complex products currently in development within women’s sexual and reproductive healthcare. In this review article, MPTs are placed within the wider context of combination products, combination drug products and multi-indication products. The current MPT product landscape is mapped and assessed with reference to existing products for the corresponding single indications, before identifying the gaps in the current MPT product pipeline and highlighting priority products and challenges moving forward.

Structural proteins of enveloped virus : from biochemistry to molecular medicine : a focus on dengue virus

Tese de doutoramento, Ciências Biomédicas (Bioquímica Médica), Universidade de Lisboa, Faculdade de Medicina, 2016

Evaluation of the potential for virus dispersal during hand drying: a comparison of three methods

Aims To use a MS2 bacteriophage model to compare three hand-drying methods, paper towels (PT), a warm air dryer (WAD) and a jet air dryer (JAD), for their potential to disperse viruses and contaminate the immediate environment during use. Methods and Results Participants washed their gloved hands with a suspension of MS2 bacteriophage and hands were dried with one of the three hand-drying devices. The quantity of MS2 present in the areas around each device was determined using a plaque assay. Samples were collected from plates containing the indicator strain, placed at varying heights and distances and also from the air. Over a height range of 0.15-1.65 m, the JAD dispersed an average of >60 and >1300-fold more plaque-forming units (pfu) compared to the WAD and PT (P <0.0001), respectively. The JAD dispersed an average of >20 and >190-fold more pfu in total compared to WAD and PT at all distances tested up to 3 m (P <0.01), respectively. Air samples collected around each device 15 minutes after use indicated that the JAD dispersed an average of >50 and >100-fold more pfu compared to the WAD and PT (P <0.001), respectively. Conclusions Use of the JAD lead to significantly greater and further dispersal of MS2 bacteriophage from artificially contaminated hands when compared to the WAD and PT. Significance and Impact of Study The choice of hand drying device should be considered carefully in areas where infection prevention concerns are paramount, such as healthcare settings and the food industry.

Étude du goulot d’étranglement dans la transmission mère-enfant du virus de l’hépatite C.

La transmission mère-enfant (TME) du virus de l’hépatite C (VHC) est la première cause d’acquisition de l’infection chez les enfants des pays développés. Celle-ci prend place dans <10% des cas. Toutefois, dans le cas d’une coinfection maternelle avec le virus de l’immunodéficience de type 1 (VIH-1), ce taux est accru alors qu’il n’existe aucune intervention préventive de la TME du VHC. Le VHC arbore une diversité importante qui est le résultat d’une réplication exempte de mécanisme de correction. Il est donc retrouvé chez son hôte sous la forme d’un spectre de virions génétiquement apparentés mais différents qu’on appelle quasiespèce. Lorsque le VHC est transmis entre adultes, seulement un nombre limité de variantes sont responsables de l’infection, c’est ce qu’on appelle un goulot d’étranglement génétique. L’existence d’un tel profil de transmission lors de la TME du VHC restait, jusqu’à maintenant, à confirmer. En se basant sur la détection par RT-PCR de la virémie à la naissance, la TME du VHC est réputée prendre place in utero et peripartum, une dynamique de transmission qui reste à démontrer. Ici, nous rapportons une analyse longitudinale de la TME du VHC par séquençage de nouvelle génération chez 5 paires mère-enfant dont 3 mères sont également coinfectées avec le VIH-1. L’analyse de l’identité des variantes virales basée sur la séquence nucléotidique des régions hypervariables 1-2 de la glycoprotéine E2 (positions 1491-1787 de l’isolat H77) révèle qu’un nombre limité de variantes virales sont transmises de la mère à l’enfant lorsque la mère est seulement infectée par le VHC (n = 1-4 variantes transmises). Dans le cas de la coinfection maternelle avec le VIH-1, ce nombre est toutefois drastiquement plus important (n = 111-118). La détection de variantes retrouvées chez la mère au deuxième trimestre et l’enfant mais non détectées subséquemment chez la mère témoigne que la TME du VHC peut prendre place aussi tôt que lors du deuxième trimestre de grossesse. Finalement, nous montrons que la dynamique d’infection chez l’enfant implique une augmentation transitoire de la virémie concomitante avec une perte de diversité de la quasiespèce. Dans l’ensemble ces résultats sont les premiers à démontrer directement l’existence d’un goulot d’étranglement lors de la TME du VHC. Celui-ci serait moins restringent dans le cas de la coinfection maternelle avec le VIH-1. Cette transmission peut prendre place aussi tôt que lors du deuxième trimestre de grossesse et il semblerait qu’un spectre limité de variantes soit responsable pour l’établissement de l’essentiel de la production virale chez le jeune enfant.

Étude de l’évolution du tropisme et de la pression sélective exercée sur le gène de l’enveloppe du virus de l’immunodéficience humaine de type 1 au cours de la grossesse et à l’échelle de la population.

Introduction. Le VIH-1 évolue en fonction de la réponse immunitaire spécifique de l’hôte. La pression sélective exercée par la réponse immunitaire VIH-spécifique de l’hôte entraine l’évolution des gènes viraux et à terme détermine l’évolution de la maladie. Cette évolution du virus à l’échelle d’un individu façonne également l’évolution du virus à l’échelle de la population et détermine le devenir de l’épidémie. Le VIH utilise les corécepteurs d’entrée CCR5 (virus R5) et CXCR4 (virus X4) afin d’infecter la cellule cible, et l’évolution du tropisme du virus de R5 vers X4, appelé switch du tropisme, est associé à la progression de la maladie. Les virus R5 sont rencontrés en début d’infection tandis que les virus X4 apparaissent en fin de maladie chez un certain de nombre de patients et sont considérés comme plus virulents. La pression sélective immunitaire exercée sur le gène de l’enveloppe (env) peut donc entrainer l’évolution du tropisme du VIH. La grossesse est un état immunitaire particulier considéré comme étant principalement caractérisé par un biais Th2 nécessaire à l’établissement de la tolérance materno-fétale. Le switch de tropisme de R5 vers X4 en grossesse n’a jamais été documenté, de même que l’évolution des déterminants du tropisme à l’échelle de la population. Hypothèses. Les changements immunitaires associés à l’initiation et la progression de la grossesse engendrent des changements dans la pression immunitaire exercée sur l’enveloppe et peuvent favoriser le switch du tropisme. L’évolution du tropisme du VIH-1 peut être observé à l’échelle de la population au même titre que l’évolution de l’enveloppe virale. Objectifs. Analyser l’évolution du tropisme et décrire la pression sélective sur l’enveloppe des femmes enceintes infectées par le VIH-1. Analyser l’évolution des déterminants du tropisme à l’échelle de la population. Méthodes. Nous avons dans un premier temps analysé l’évolution des déterminants du tropisme et déterminé le génotype et phénotype du VIH-1 chez 19 femmes enceintes issues de la cohorte du centre maternel et infantile sur le SIDA de l’hôpital Sainte-Justine (CMIS). Nous avons ensuite caractérisé et comparé la pression sélective exercée sur env, par une méthode bayésienne, chez 31 femmes enceinte et 29 femmes non-enceintes. Enfin, nous avons analysé et comparé des déterminants du tropisme entre des séquences d’enveloppe contemporaines et anciennes, issues des bases de données du NCBI. Résultats. Nos résultats montrent la présence de virus X4 chez la moitié de notre cohorte, et un switch de tropisme de R5 vers X4 chez 5/19 sujets. Les séquences des femmes enceintes présentaient des taux de substitutions plus élevées que celles des femmes non-enceintes. La pression sélective dans la région C2 était plus faible chez les femmes enceintes que chez les femmes non-enceintes, et différait dans 4 positions entre ces 2 groupes. Cette sélection diminuait au cours de la grossesse chez les patientes traitées. Enfin, une accumulation de mutations X4 a été observée dans les séquences R5 contemporaines par rapport aux séquences R5 anciennes. Conclusion. Les changements immunitaires associés à la grossesse semblent induire des modifications subtiles dans la pression sélective exercée sur env, suffisant à influencer l’évolution du tropisme de R5 vers X4. Un switch du tropisme à l’échelle de la population impliquerait une épidémie évoluant vers une plus grande virulence du virus. Nos résultats sont d’importance en ce qui concerne la prophylaxie antirétrovirale pour la santé de la mère et la prévention de la transmission mère-enfant du VIH-1. Ils sont aussi importants concernant l’avenir de la thérapie antirétrovirale dans le contexte d’une épidémie évoluant vers une plus grande virulence

Factores que influyen en los comportamientos sexuales de prevención frente al virus de inmunideficiencia humana (VIH) en los adictos a las drogas por vía parenteral (ADVP)

Los datos existentes sobre el progresivo incremento de la infección con el virus de inmunodeficiencia humana (VIH) entre los adictos a las drogas por via parenteral (ADVP) y sus parejas e hijos, plantean la necesidad urgente de elaborar programas preventivos con el mayor grado de eficacia posible. En el presente trabajo nos proponemos tres objetivos: 1) Poner de manifiesto algunas insuficiencias observadas en los modelos deprevención que se aplican al caso del SIDA. 2) Conferir un énfasis especial a la influencia sobre los comportamientos preventivos frente al SIDA, de ciertos factores que, en general, no se tienen 10 bastante en cuenta en los modelos actuales como son: la magnitud del reforzamiento contingente a un determinado comportamiento y la demora con la que éste se recibe. 3) Exponer los resultados de una investigación realizada con drogadictos por via parenteral (Planes, 1991), cuyos objetivos eran conocer las relaciones existentes entre la magnitud y la demora del reforzamiento contingente a los comportamientos sexuales preventivos y la frecuencia de dichos comportamientos

Comportamiento anticonceptivo en estudiantes universitarios y riesgo de infección con el virus de inmunodeficiencia humana (VIH)

Se examinan los comportamientos anticonceptivos de 225 jóvenes universitarios (22'7% hombres y 77'3% mujeres) con el objetivo de conocer su eficacia para evitar embarazos no deseados, SIDA y otras enfermedades de transmisión sexual (ETS). Se recogió información sobre los diferentes métodos anticonceptivos empleados por los sujetos con su última pareja, sin establecer ningún límite temporal. La mitad de los estudiantes no habían tenido nunca relaciones sexuales completas. La mitad de las conductas heterosexuales de los jóvenes sexualmente activos fueron adecuadas para protegerse frente al SIDA, otras ETS y embarazos no deseados (usar siempre preservativo); un tercio de las conductas únicamente eran útiles para evitar embarazos (píldora anticonceptiva) y las restantes (usar ocasionalmente el preservativo o el coitus interruptus ) les pusieron en riesgo frente a los tres problemas. Además, conforme se eleva la edad o el número de parejas de los estudiantes, es más frecuente el uso de píldoras anticonceptivas y menos probable el empleo de preservativo. Estos resultados sugieren que los estudiantes sexualmente activos están más interesados en la prevención de los embarazos no deseados que en evitar infectarse con el SIDA u otras ETS, por lo que seria conveniente promocionar entre ellos el uso del preservativo como método anticonceptivo, destacando sus ventajas frente a la píldora

Impacto de la vacuna del virus del papiloma humano en mujeres en edad fértil: revisión sistemática de literatura

Introducción. Con la creación de la vacuna contra el virus de papiloma humano en los años ochentas, se ha promovido su aplicación de manera sistemática para evitar el cáncer cervical, que es la segunda causa de mortalidad por cáncer en mujeres en edad fértil. Actualmente se desconoce el impacto de los resultados de su aplicación. Se pretendió evaluar la mejor evidencia relacionada con los resultados de la vacuna contra VPH en mujeres en edad fértil. Metodología Se realizó una revisión sistemática de literatura incluyendo los artículos con mejor evidencia en los últimos cinco años. Los términos mesH incluyeron HPV vaccine, women, efficacy entre otros. Todos los artículos fueron clasificados por evidencia antes de ser analizados. Resultados Se encontraron un total de 557 artículos relacionados con el tema de los cuales 21 cumplieron criterios para su selección. La mayoría de artículos fueron clasificados como evidencia II. Las causas más frecuentes de exclusión fueron por tema no acorde y título. Discusión Los resultados de la revisión sistemática permiten definir que la eficacia de la vacuna contra VPH, tanto y la vacuna bivalente como y la cuadrivalente supera el 97% cuando se completan tres dosis. No hay reportes de eventos adversos graves, la edad de aplicación ideal es entre 9-14 años de edad.

Caracterización y dinámica de los patrones de infecciones únicas y múltiples para seis tipos del virus de papiloma humano de alto riesgo

El cáncer de cuello uterino (CCU) es la segunda causa de muerte por cáncer en la población femenina de Colombia con tasas de incidencia y mortalidad altas (32,9-36,4 y 18,7 casos/año/100.000 mujeres, respectivamente). El principal factor de riesgo para el desarrollo de lesiones cervicales pre-neoplásicas es la infección persistente por ciertos tipos de Virus de Papiloma Humano (VPH) conocidos como de alto riesgo (VPH-AR), asociados con ~90% de CCU a nivel mundial. Este trabajo tuvo como objetivo identificar las características de la infección por VPH en una población de mujeres socio-demográficamente heterogénea, que habitan en diferentes regiones de Colombia. Para esto, fueron incluidas 2109 mujeres provenientes de las ciudades de Chaparral, Tumaco, Leticia, Bogotá y Girardot, quienes acudieron a los programas de promoción y prevención de CCU implementados en los respectivos hospitales; cada mujer proporcionó información sociodemográfica y de conductas sexuales, además de una muestra de raspado cervical. Se determinó la presencia de VPH por la técnica de PCR, empleando tres juegos de cebadores genéricos, adicionalmente, se usaron cebadores tipo-específicos para determinar la frecuencia de seis tipos de VPH de alto riesgo (VPH-AR-16, -18, -31, -33, -45 y -58) y dos de bajo riesgo (VPH-BR-6/11). Se evaluó también la carga viral de los tipos de VPH-AR mediante PCR en tiempo real y se correlacionaron los datos de 219 mujeres a través de un seguimiento a dos años (cada 6 meses), con el fin de determinar la dinámica de los patrones de infecciones únicas y múltiples encontrados en nuestro país.