Нобелівська премія з медицини 2020: як лауреати виявили вірус гепатиту С і врятували життя

Ви можете піти в тату-салон і підхопити його там. Можете заразитися у салоні, де робите манікюр чи перманентний макіяж. 

Гепатити, що передаються через кров, спричиняють понад мільйон смертей на рік у світі і загрожують нам не менше, ніж ВІЛ та туберкульоз.

І саме за дослідження одного з вірусів гепатиту – гепатиту С – Нобелівську премію у галузі медицини та фізіології присудили трьом вченим – Харві Альтеру, Майклу Хоутону і Чарльзу Райсу. І завдяки їхньому вкладу потім вдалося створити ліки.

Liga.Life спільно із засновницею проєкту "Мікроб і Я", мікробіологинею Оленою Лівінською розбиралася хто, чому і за які досягнення отримав Нобеля.

Що таке гепатит?

Гепатит – запальне ураження печінки, спричинене переважно вірусами. Гепатит ще може виникати через алкоголь, медикаменти, дію опромінення, а також аутоімунні захворювання.

У 1940-х роках уже знали про два основні типи інфекційних гепатитів. Перший передається через забруднену воду та їжу. Має відносно короткочасний перебіг, та за правильного лікування пацієнт швидко одужує. 

Підписуйтесь на LIGA.Life в Facebook: тільки корисна інформація для український родин

Другий тип передається через кров та інші рідини організму і несе набагато серйознішу загрозу, оскільки призводить до хронічної хвороби. І наслідком цієї недуги може стати цироз та рак печінки. Ця форма гепатиту підступна ще й тому, що інфіковані протягом довгого часу можуть не мати симптомів і передавати її іншим.

 

Хто такі віруси?

Віруси займають унікальну нішу, адже фактично існують на межі живого і неживого. У них не клітинна будова, вони не можуть відтворюватися поза межами сприйнятливих до них клітин і поза клітинами не проявляють ніяких ознак живого. 

Коли вони потрапляють в клітину, перепрограмовують її та перетворюють на фабрику відтворення вірусних часток.

У вірусів є цікава особливість. Тільки вони можуть використовувати не лише ДНК як основний носій своєї генетичної інформації, але й РНК. Тому бувають ДНК- та РНК-віруси. 

Попри примітивність вірусів, вони спричиняють чимало інфекційних хвороб. Серед них  – кір, краснуха, вітрянка, грип, більшість гострих респіраторних захворювань, гепатити А, В, С.

Саме гепатит С є головною причиною раку печінки. Понад 70 млн людей мають хронічний гепатит С.

Усі віруси мають високу специфічність (тропність) і вражають ті клітини, на поверхні яких є рецептори, з якими вони можуть провзаємодіяти. Вірус гепатиту С найбільш тропний до клітин печінки і тому викликає у ній найбільше патологічних змін.

Новий гепатит: полювання на привида

1960-і роки. Американський дослідник Барух Блюмберг виявив, що причиною гепатиту, який виникав у пацієнтів після переливання крові, був вірус. Сьогодні він відомий як вірус гепатиту В. 

Це дозволило розробити діагностичні тести та ефективну вакцину. За таке відкриття Блюмберга нагородили Нобелівською премією з фізіології та медицини в 1976 році.

У той час Харві Альтер, лікар з Національного інституту охорони здоров’я, вивчав гепатити у пацієнтів, яким переливали кров. 

Попри те, що вже встановили вірусну природу гепатитів, і постійний аналіз крові під час переливання зменшив їхню кількість, Альтер із колегами спостерігали, що все ще є багато випадків хвороби. 

Тести на гепатит А вже існували, тож було ясно, що гепатит А не був причиною цих незрозумілих випадків.

Альтер з колегами провели серію експериментів і встановили, що кров їхніх пацієнтів може викликати хворобу й у шимпанзе. Стало зрозуміло, що гепатит викликав якийсь новий ще невідомий інфекційний збудник. 

Подальші дослідження показали, що цей збудник мав вірусну природу. Так вдалося з'ясувати, що існує ще одна форма вірусного гепатиту. Таємничу хворобу почали називати “ні А, ні В гепатит".

Ідентифікація: детективні будні вірусологів

Наступним пріоритетом дослідників було виявити незнайомий вірус та навчитися виявляти його у пацієнтів. Для цього понад десятиліття застосовували всі традиційні методи, але результатів не було. 

Майкл Хоутон працював у фармацевтичній компанії Chiron і був тим, хто взявся за це непросте завдання. 

Хоутон із колегами створили колекцію фрагментів ДНК із нуклеїнових кислот зразків крові заражених шимпанзе. Більшість фрагментів належала геному шимпанзе, однак вчені припускали, що якісь із них могли бути похідними від невідомого вірусу. 

Підписуйтесь на LIGA.Life в Instagram: тільки корисна інформація для український родин

Очікуючи, що антитіла проти вірусу повинні бути в крові хворих на гепатит, дослідники використали сироватку крові пацієнтів, щоб виявити клоновані фрагменти ДНК, які кодували вірусні білки. Після масштабного пошуку їм таки вдалося знайти один такий фрагмент.

Подальша робота показала, що він походить від нового РНК-вірусу, що належить до сімейства Flavivirus. Він отримав назву "вірус гепатиту С". 

Але на цьому відкриття ще не було остаточним. Поставало питання: чи зможе клонований вірус відтворюватися та викликати це захворювання? 

І Чарльз Райс, дослідник Вашингтонського університету в Сент-Луїсі, за допомогою методів генетичної інженерії це довів: коли він вводив шимпанзе клонів вірусу, він виявляв їх потім у крові тварин. Ці клони викликали такі ж патологічні зміни в печінці. 

Це стало остаточним доказом того, що вірус гепатиту С і є єдиною причиною тих незрозумілих раніше випадків гепатиту після переливання крові.

Завдяки відкриттям Альтера, Хоутона і Райса сьогодні доступна високочутлива та швидка діагностика гепатиту С. Це дозволило мінімізувати випадки посттрансфузійного гепатиту у всьому світі. 

Утім, поки більшості із них на планеті доступ до діагностики та лікування є ще доволі обмеженим.

В Україні у 2020 році близько 6 000 пацієнтів із вірусним гепатитом С можуть пройти курс лікування безкоштовно завдяки лікам прямої дії, що відповідають рекомендаціям ВООЗ та Європейської асоціації з вивчення хвороб печінки стосовно лікування гепатиту C. Курс такого лікування триває 3-6 місяців.

Ці препарати діють одразу на всі генотипи вірусу гепатиту C. Такий комбінований підхід сприяє кращому та швидшому реагуванню організму на терапію, тобто лікування відбувається швидко та ефективно.

І це можливо завдяки дослідженням Альтера, Хоутона та Райса, які дають надію і на повне знищення гепатиту С в майбутньому.

Довідка про лауреатів:

Харві Джеймс Альтер народився у 1935 році в Нью-Йорку. Здобув медичну освіту в Медичній школі Університету Рочестера, стажувався в лікарні Стронґ Меморіал та в лікарні Університету Сіетла.

У 1961 році приєднався до групи дослідників Національного інституту охорони здоров'я (NIH).

Кілька років пропрацював у Джорджтаунському університеті, перш ніж повернутися до Нью-Йорку у 1969 році, аби приєднатися до відділення трансфузійної медицини клінічного центру на посаді старшого дослідника.

Майкл Хоутон народився у 1949 році у Великій Британії. Отримав науковий ступінь у 1977 році в Лондонському королівському коледжі.

У 1982 році почав роботу в американській біотехнологічній корпорації  Chiron. З 2010 року викладає у Альбертському університеті в Канаді, де нині очолює кафедру вірусології та Інститут прикладної вірусології.

Чарльз Райс народився у 1952 році в Сакраменто в США. Отримав науковий ступінь у 1981 році в Каліфорнійському технологічному інституті.

Створив свою дослідницьку групу в Медичній школі Вашингтонського університету в Сент-Луїсі в 1986 році, а у 1995 році отримав звання професора.

Із 2001 року також є професором у Рокфеллерському університеті у Нью-Йорку. Протягом 2001-2018 років був науковим та виконавчим директором Центру з вивчення гепатиту С при Рокфеллерському університеті.

Співавтор: Олена Лівінська