A 16-os és 18-as humán papillomavírus (HPV) törzsek a két leggyakoribb HPV-törzs, amelyek a nemi szervek rákos megbetegedéseihez vezetnek. A HPV a leggyakrabban szexuális úton terjedő betegség, amely csak az Egyesült Államokban évente több mint tizennégymillió esetet eredményez. Kezeletlenül hagyva a HPV a méhnyak-, hüvely-, szeméremtest-, végbél- és péniszrák magas kockázatához vezet. 1983-ban és 1984-ben Németországban Harald zur Hausen orvos megállapította, hogy két HPV-törzs, a HPV-16 és a HPV-18 okoz méhnyakrákot nőknél. A huszonegyedik század elején a Merck & Co. és a GlaxoSmithKline gyógyszergyárak megalkották a HPV-16 és HPV-18 ellen védő HPV-vakcinákat, amelyek ötvenhat százalékkal csökkentették a HPV-fertőzések számát az Egyesült Államokban. A 16-os és 18-as HPV-törzsek felfedezése lehetővé tette az orvosok számára, hogy teszteljék ezeket a rákkeltő sejtpopulációkat a Pap kenet segítségével, amely egy olyan diagnosztikai eszköz, amely a nő méhnyakából gyűjt sejteket a HPV-fertőzés rákos eseteinek azonosítására. A HPV-16 és HPV-18 rákkeltő törzseinek azonosításával és olyan megelőző intézkedések alkalmazásával, mint a Pap-kenet és a HPV-vakcinák, a tudósok és az orvosok csökkentették a méhnyakrák és más HPV-vel kapcsolatos rákos megbetegedések arányát.
A HPV és a méhnyakrák kutatása a szexuális úton terjedő vírusok által okozott nemi szervi szemölcsök vizsgálatával kezdődött, azzal a gondolattal, hogy a nemi szervi szemölcsök végül nemi szervi rákokhoz, elsősorban méhnyakrákhoz vezetnek. 1928-ban az Egyesült Államokban George Papanikolaou orvos kifejlesztette a Pap kenet teszt korai változatait, egy olyan szűrővizsgálatot, amely a nő méhnyakából lekapart sejteket gyűjti és elemzi, mint elsősorban a méhnyakrák diagnosztikai tesztjét. A papi kenetminták a méhnyak sejtjeiben a rák egyik első megfigyelését mutatták ki. Harald zur Hausen azután kezdte el a HPV-vel kapcsolatos kutatásait, hogy olyan orvosi jelentéseket tekintett át, amelyek olyan HPV okozta genitális szemölcsök eseteit tárgyalták, amelyek női betegeknél méhnyakrákká fejlődtek. 1976-ban publikálta hipotézisét, miszerint a HPV okozza a méhnyakrákot a “Condylomata Acuminata and Human Genital Cancer” című cikkében.
Kísérleteiben zur Hausen HPV-DNS-t keresett a nemi szervi szemölcsökben és a tumormintákban. A mintákban először a 6-os és 11-es HPV-törzsek DNS-ét azonosította, két gyakori HPV-típust, amelyek nemi szervi szemölcsöket okoznak. Ha a nemi szervi szemölcsökből származó 6-os és 11-es HPV-törzsek rákot okoznak, zur Hausen feltételezte, hogy ugyanezeket a törzseket fogja megtalálni a méhnyak daganatos mintáiban is. Zur Hausen elemezte a méhnyakdaganat-mintákat, és a HPV-6 és HPV-11 alacsony előfordulását találta, de más HPV-DNS-t vett észre a méhnyakdaganat-mintákban, amelyet a 16-os és 18-as HPV-törzsekként azonosított. Ezután a 16-os és 18-as HPV-törzsek DNS-ét kereste a genitális szemölcsökben és a genitális tumormintákban is. Nagyon kevés HPV-16 és HPV-18 DNS-t fedezett fel a nemi szervi szemölcsökből vett mintákban, a nemi szervi daganatos mintákban viszont nagy arányban volt jelen a HPV-16 és HPV-18 DNS. Ezekből az eredményekből zur Hausen arra a következtetésre jutott, hogy a HPV-6 és a HPV-11 nem rákot, hanem genitális szemölcsöket okoz, a HPV-16 és a HPV-18 pedig méhnyakrákot.
Azután, hogy zur Hausen elkülönítette a HPV-DNS-t, és a méhnyakdaganatokban 16-os és 18-as HPV-törzseket talált, a tudósok további HPV-típusokat kezdtek azonosítani. A HPV több típusának azonosításával és DNS-ük tumorokban való keresésével a tudósok bizonyítékot szereztek arra, hogy a HPV egyes törzsei méhnyakrákot okoznak, és megoldást kerestek a méhnyakrák megelőzésére. A kutatók több mint 150 HPV-típust azonosítottak, és több HPV-típust hoztak összefüggésbe a HPV-vel kapcsolatos szemölcsökkel és rákos daganatokkal. A tudósok más HPV-törzseket, például a HPV-31-et, a HPV-33-at és a HPV-35-öt is kapcsolatba hozták a méhnyakrákkal. A jelenlegi kutatások a HPV-fertőzéseket a szájüregi rákos megbetegedések számának növekedésével hozzák összefüggésbe, amit a HPV-16 DNS prevalenciája támaszt alá a torokrákos daganatokban. Míg a HPV-16 elsősorban a méhnyakrák okozójaként ismert, a HPV-16 az orális szex útján történő HPV-átvitel miatt a szájüregi rákokkal is összefüggésbe hozható.
A HPV szexuális úton, genitális bőrkontaktus révén terjed. Ezt követően a hámsejtek, a szervek üregeit bélelő sejtek fertőzése a rák megnövekedett kockázatához vezet. A HPV-fertőzés akkor következik be, amikor a HPV saját DNS-ét integrálja a szervezet sejtjeinek DNS-ével. Ha ez sikerül, a HPV DNS kifejeződik a szervezet sejtjeiben. A HPV DNS-t expresszáló sejteket megengedő sejteknek nevezzük. A megengedő sejtek lehetővé teszik a HPV vírus replikációját, ami miatt a HPV-fertőzés fennmarad a szervezetben. Tartós HPV-fertőzések akkor fordulnak elő, ha a HPV-DNS sikeresen túlél a szervezetben, ami hosszú távú krónikus fertőzéseket eredményez.
Az orvosok a tüneteket, például a HPV-6 és HPV-11 által okozott nemi szervi szemölcsöket gyógyszeresen kezelik, de a gyógyszeres kezelés nem mindig szükséges. A HPV-fertőzések végül maguktól is elmúlhatnak, bár a tudósok nem teljesen biztosak abban, hogy hogyan. Az orvosok a PAP kenetet nemcsak a méhnyakrák, hanem a HPV-16 és HPV-18 törzsek kimutatására is használják, amelyek később rákhoz vezethetnek. A rendellenes Pap kenet rendellenes méhnyaksejteket mutat, olyan elváltozásokat, amelyeket elsősorban a HPV-16 és a HPV-18 okoz. A legtöbb esetben az abnormális méhnyaksejtek visszaalakulnak normális sejtekké, mivel a HPV-fertőzés gyakran magától megszűnik. Idővel azonban, ha a méhnyaksejtek abnormálisak maradnak, és az orvosok időben felismerik a rendellenességeket, eltávolítják a sejteket a szervezetből, hogy megakadályozzák, hogy a sejtek rákhoz vezessenek. 2016-ig a tudósok és az orvosok nem találtak kezelést a HPV-re, miután a fertőzés már bekövetkezett, és nem találtak teljes magyarázatot arra, hogy a HPV-fertőzések miért oldódnak meg maguktól.
Az orvosok és a tudósok a HPV elleni védőoltás mellett érvelnek, amely megelőző intézkedésként csökkenti a nemi szervi szemölcsök és a méhnyakrák kockázatát, amelyet a HPV 6, 11, 16 és 18 törzsek okoznak. A Merck & Co. és a GlaxoSmithKline gyógyszergyárak a huszonegyedik század első évtizedében két HPV-vakcinát, a Gardasilt és a Cervarixot hozták létre. A HPV-vakcinák megelőzésként hatnak a HPV-vel összefüggő rákos megbetegedések ellen. A Gardasil egy olyan vakcina, amely a 6, 11, 16 és 18-as HPV-törzsek ellen véd, amelyek gyakran okoznak nemi szervi szemölcsöket és méhnyakrákot egyaránt. A Cervarix egy olyan vakcina, amely csak a 16-os és 18-as HPV-törzsek ellen véd, amelyek elsősorban méhnyakrákot okoznak. Mivel a HPV-vakcina a szexuális úton terjedő betegség, a HPV elleni megelőző intézkedés, a vakcinát a védettség biztosítása érdekében fiatal gyermekek számára szánják, mielőtt szexuálisan aktívvá válnának. Ha a gyermeket beoltják, mielőtt szexuálisan aktívvá válik, a gyermek immunitást alakít ki azáltal, hogy rendelkezik azokkal az antitestekkel, amelyek felismerik és leküzdik a HPV-fertőzést, ha a gyermek mégis megfertőződik a HPV-vel. A HPV-vakcina kevésbé hatékony a szexuálisan aktív felnőttek esetében, mivel ők valószínűleg már ki voltak téve a HPV-nek.
A Food and Drug Administration (FDA) a Gardasil-t fiúknál és lányoknál egyaránt engedélyezte, mivel a Gardasil véd a nemi szervi szemölcsöket okozó HPV-törzsek ellen, amelyek férfiaknál és nőknél egyaránt előforduló tüneteket okoznak. A Cervarixot viszont csak lányoknál való használatra engedélyezték, mivel csak a méhnyakrákot okozó HPV-törzsek, a HPV-15 és HPV-18 ellen véd. A jelenlegi kutatások bizonyítják a HPV-vakcinák hatékonyságát, és azt mutatják, hogy a nők körében jelentősen csökkent a méhnyakrák előfordulása. A 2009-ben és 2012-ben végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a Gardasil negyvenhárom százalékos hatékonysággal véd a méhnyakrák ellen, a Cervarix pedig kilencvenhárom százalékos hatékonysággal véd a méhnyakrák ellen. 2016-ban a Centers for Disease Control and Prevention (CDC) arról számolt be, hogy a Merck & Co. egy új HPV-vakcinán dolgozik, amely kilenc HPV-típus ellen véd, mivel a HPV-16 és HPV-18 típusoknál több HPV-típust azonosítottak és hoztak összefüggésbe a méhnyakrákkal.
A HPV-vakcinák előállítását követően egyes csoportok helytelenítették a HPV elleni védőoltást. A HPV-vakcinákat néha azért ellenzik, mert a vakcinákat elsősorban kisgyermekeknek szánják. Egyes szülők, akik ellenzik gyermekeik beoltását, úgy vélik, hogy a HPV-vakcinák elősegíthetik a promiszkuitást, nem biztonságosak vagy hatástalanok. Bár az USA kormánya nem írja elő a HPV elleni védőoltást, néhány állam egészségügyi óvintézkedésként kötelezővé tette vagy erősen ajánlotta a HPV elleni védőoltást diákjaik számára. 2013-ban a CDC arról számolt be, hogy a serdülő fiúk harmincöt százaléka és a serdülő lányok ötvenhét százaléka kapott egy vagy több adag HPV-vakcinát.