Nagroda Nobla bez względu w jakiej dziedzinie zostaje przyznana zawsze wzbudza wiele emocji. Nie inaczej było w przypadku tegorocznego wyróżnienia w dziedzinie fizjologii i medycyny. Zgromadzenie Nobla podjęło decyzję o przyznaniu Nagrody Nobla 2020 wspólnie Harveyowi J. Alterowi, Michaelowi Houghtonowi i Charlesowi M. Rice'owi za odkrycie wirusa wywołującego zapalenie wątroby typu C. Tegoroczna Nagroda Nobla trafiła do trzech naukowców, którzy wnieśli największy wkład w walkę z wirusowym zapaleniem wątroby, głównym globalnym problemem zdrowotnym powodującym marskość i raka wątroby u ludzi na całym świecie. Harvey J. Alter, Michael Houghton i Charles M. Rice dokonali przełomowych odkryć, które doprowadziły do identyfikacji nowego wirusa. Przed ich pracą odkrycie wirusów zapalenia wątroby typu A i B było ogromnym krokiem naprzód, ale większość przypadków zapalenia wątroby przenoszonego przez krew pozostawała niewyjaśniona. Odkrycie wirusa zapalenia wątroby typu C ujawniło przyczynę pozostałych przypadków przewlekłego zapalenia wątroby i umożliwiło prowadzenie nowych badań krwi zaprojektowania leków, które uratują miliony ludzi.
Wirusowe zapalenie wątroby - globalne zagrożenie dla zdrowia
Zapalenie wątroby jest głównie spowodowane infekcjami wirusowymi, chociaż ważnymi przyczynami są również nadużywanie alkoholu, toksyny środowiskowe i choroby autoimmunologiczne. W latach czterdziestych XX wieku stało się jasne, że istnieją dwa główne typy zakaźnego zapalenia wątroby. Pierwsza, zwana wirusowym zapaleniem wątroby typu A, jest przenoszona przez zanieczyszczoną wodę lub żywność i ogólnie ma niewielki długoterminowy wpływ na nosiciela. Drugi rodzaj przenoszony jest przez krew i płyny ustrojowe i stanowi znacznie poważniejsze zagrożenie, ponieważ może prowadzić do przewlekłej choroby, w której może dojść do rozwoju marskości i raka wątroby. Wirusowe zapalenie wątroby jest związane ze znaczną zachorowalnością i śmiertelnością oraz powoduje ponad milion zgonów rocznie na całym świecie, co czyni je globalnym problemem zdrowotnym na skalę porównywalną z zakażeniem wirusem HIV i gruźlicą. Kluczem do skutecznej prewencji wobec chorób zakaźnych jest zidentyfikowanie czynnika sprawczego. W latach 60. Baruch Blumberg ustalił, że jedną z postaci krwiopochodnego zapalenia wątroby był wirus, który stał się znany jako wirus zapalenia wątroby typu B, a odkrycie to doprowadziło do opracowania testów diagnostycznych i skutecznej szczepionki. Blumberg otrzymał za to odkrycie Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny w 1976 roku. W tym czasie Harvey J. Alter z amerykańskiego National Institutes of Health badał występowanie zapalenia wątroby u pacjentów, którzy otrzymali transfuzję krwi.
Chociaż badania krwi w kierunku nowo odkrytego wirusa zapalenia wątroby typu B zmniejszyły liczbę przypadków zapalenia wątroby związanego z transfuzją, Alter i współpracownicy z niepokojem wykazali, że wciąż pozostała duża liczba przypadków zakażenia niewiadomego pochodzenia. W tym czasie opracowano również testy na zakażenie wirusem zapalenia wątroby typu A i stało się jasne, że wirusowe zapalenie wątroby typu A nie było przyczyną tych niewyjaśnionych przypadków. Niepokój wywoływał fakt, że u znacznej liczby osób otrzymujących transfuzję krwi rozwinęło się przewlekłe zapalenie wątroby spowodowane nieznanym czynnikiem zakaźnym. Alter i jego koledzy wykazali, że krew tych pacjentów może przenosić chorobę na szympansy, jedynego podatnego nosiciela oprócz ludzi. Późniejsze badania wykazały również, że nieznany czynnik zakaźny ma cechy wirusa.
Identyfikacja nowego wirusa stała się bardzo ważna. Wykorzystano wszystkie tradycyjne techniki polowania na wirusy, ale mimo to wciąż wymykał się z izolacji przez ponad dekadę. Michael Houghton, pracujący dla firmy farmaceutycznej Chiron, podjął żmudną pracę niezbędną do wyizolowania sekwencji genetycznej wirusa. Houghton i jego współpracownicy stworzyli zbiór fragmentów DNA z kwasów nukleinowych znalezionych we krwi zakażonego szympansa. Większość tych fragmentów pochodziła z genomu samego szympansa, ale naukowcy przewidzieli, że część z nich będzie pochodzić od nieznanego wirusa. Zakładając, że we krwi pobranej od pacjentów z zapaleniem wątroby będą obecne przeciwciała zwalczające wirusa, badacze wykorzystali surowice pacjentów do identyfikacji sklonowanych fragmentów wirusowego DNA kodującego białko. Po dokładnym wyszukiwaniu znaleziono jeden pozytywny klon. Dalsze prace wykazały, że ten klon pochodzi z nowego wirusa RNA należącego do rodziny Flavivirus i został nazwany wirusem zapalenia wątroby typu C.
Decydujące było odkrycie wirusa zapalenia wątroby typu C, ale nadal brakowało istotnego elementu układanki: „Czy sam wirus może wywołać zapalenie wątroby?” Aby odpowiedzieć na to pytanie, naukowcy musieli zbadać, czy sklonowany wirus był w stanie replikować się i powodować chorobę. Charles M. Rice, badacz z Washington University w St. Louis, wraz z innymi grupami pracującymi z wirusami RNA, zauważył wcześniej niescharakteryzowany obszar na końcu genomu wirusa zapalenia wątroby typu C, który, jak podejrzewali, może mieć znaczenie dla replikacji wirusa. Rice zaobserwował również różnice genetyczne w izolowanych próbkach wirusa i postawił hipotezę, że niektóre z nich mogą utrudniać replikację wirusa. Dzięki inżynierii genetycznej Rice wygenerował wariant RNA wirusa zapalenia wątroby typu C, który zawierał nowo zdefiniowany obszar genomu wirusa i był pozbawiony inaktywujących odmian genetycznych. Po wstrzyknięciu tego RNA do wątroby szympansów wykryto wirusa we krwi i zaobserwowano zmiany patologiczne podobne do tych obserwowanych u ludzi z przewlekłą chorobą. To był ostateczny dowód na to, że sam wirus zapalenia wątroby typu C może wywołać niewyjaśnione przypadki transmisji zapalenia wątroby.
Odkrycie wirusa zapalenia wątroby typu C przez laureatów Nagrody Nobla jest przełomowym osiągnięciem w walce z chorobami wirusowymi. Dzięki ich odkryciu dostępne są obecnie bardzo czułe testy krwi na obecność wirusa, które zasadniczo wyeliminowały zapalenia wątroby po transfuzjach w wielu częściach świata. Ich odkrycie umożliwiło również szybki rozwój leków przeciwwirusowych skierowanych przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu C. Po raz pierwszy w historii chorobę można wyleczyć, co daje nadzieję na zupełne wyeliminowanie tego wirusa. Aby osiągnąć ten cel, konieczne będą międzynarodowe prace na rzecz badań krwi i rozwoju leków antywirusowych na całym świecie.
Bibliografia:
Źródło grafiki: pixabay.com
Więcej komentarzy...