Faworytów do tegorocznej Nagrody Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny było kilku. Wśród nich badacze genomu człowieka neandertalskiego, z biologiem specjalizującym się w genetyce ewolucyjnej – Svante Pääbo – na czele. Rok 2020 musiał należeć jednak do naukowców badających wirusy – pisze Aleksandra OBRĘPALSKA-STĘPLOWSKA
W tym roku Instytut Karolinska zdecydował, że za odkrycie wirusa powodującego wirusowe zapalenie wątroby typu C (Hepatitis C virus, HCV) nagroda trafi do Harveya J. Altera, Michaela Houghtona i Charlesa M. Rice’a. HCV odpowiada według szacunków WHO za 400 000 ofiar śmiertelnych rocznie. Chronicznie zakażonych tym patogenem jest ok. 70 mln ludzi na całym świecie. Wirus jest przenoszony przez krew i drogą płciową, a ponieważ objawy choroby mogą pojawić się po wielu latach, brak świadomości istnienia tego patogenu i jego rutynowej kontroli spowodowałby jeszcze większe straty, liczone przypadkami ciężkich chorób oraz zgonów.
Tegoroczny Nobel, tak jak zresztą inne za odkrycia patogenicznych mikroorganizmów, uświadamia nam, jak cenna jest wiedza i jak efekty odkryć przyczyniają się do zwiększenia naszego bezpieczeństwa.
O wirusie zapalenia wątroby typu C wiadomo całkiem sporo dzięki tegorocznym noblistom, a także kolejnym naukowcom, którzy poszli w ich ślady w badaniach nad HCV. Pomimo upływu 30 lat od jego zsekwencjonowania wciąż nie ma na niego skutecznej szczepionki. HCV należy do rodziny Flaviviridae, jest wirusem z genomem RNA [(+)ssRNA] i jako taki ma dosyć szybkie tempo ewolucji (innymi słowy, mutuje dosyć często). Jest wirusem stosunkowo niewielkim (60–70 nanometrów) i posiada otoczkę. Powoduje marskość wątroby, ale jest też w grupie wirusów onkogennych, powodujących raka wątroby.
Wiele lat temu, kiedy znano już dwa inne wirusy wątrobowe – wirusa zapalenia wątroby typu A i wirusa zapalenia wątroby typu B (HAV, HBV) – Alter zaobserwował, że wirus wątrobowy określony jako nie A i nie B (non-A, non-B) powoduje stany zapalne wątroby u ludzi, a przeniesiony z krwią na szympansy powoduje je również u tych zwierząt. Houghton ze swoim zespołem, korzystając z dostępnych wówczas technik biologii molekularnej, scharakteryzował sekwencję wirusa. Rice z kolei wykorzystał techniki inżynierii genetycznej, żeby ostatecznie udowodnić, że czynnikiem patogennym odpowiedzialnym za indukcję choroby jest właśnie HCV. Dziś, nawet gdy nie ma dostępnej szczepionki, lecz jest świadomość istnienia wirusa i są opracowane testy diagnostyczne, możliwe są szeroka diagnostyka wirusa i prowadzenie badań przesiewowych. Ma to szczególne znaczenie przy transfuzjach, dzięki czemu wirus nie rozprzestrzenia się podczas procedur medycznych. Chorobę wywołaną tym patogenem można także leczyć.
Tegoroczny Nobel to nie jedyny otrzymany za badania w zakresie wirusologii. Co ciekawe, wirusolodzy otrzymywali dotychczas te nagrody w dwóch kategoriach. Przede wszystkim w dziedzinie fizjologii lub medycyny, ale także w dziedzinie chemii.
W tej drugiej kategorii została przyznana jedyna dotychczas Nagroda Nobla dla badacza wirusów roślinnych, Wendella Stanleya, który otrzymał ją za prace nad wirusem mozaiki tytoniu (TMV) w 1946 roku. Była to pierwsza Nagroda Nobla w historii przyznana wirusologowi.
Abstrahując od głównego tematu, można zauważyć dysproporcję pomiędzy nagrodzonymi Noblem naukowcami eksperymentującymi na roślinach a tymi, którzy prowadzą badania na zwierzętach i ludziach – na niekorzyść tych pierwszych badaczy. Jest ona do pewnego stopnia uzasadniona. Jednak znane są przypadki, gdy odkrycia ze świata roślin poprzedzały te ze świata zwierząt i ludzi i torowały im drogę. Przykładem może być odkrycie mechanizmu interferencji RNA, polegającego na wyciszaniu genów przez dwuniciowe RNA. W tym przypadku odkrycia ze świata roślin poprzedzały o mniej więcej dekadę te ze świata zwierząt. Jednak tylko za te drugie, dokonane na wolno żyjącym nicieniu Caenorhabditis elegans, przyznano Nagrodę Nobla (w 2006 r.).
Nagrody Nobla były przyznawane badaczom wirusów wiele razy. W 1951 r. – za odkrycia związane z żółtą gorączką (powodowaną przez wirusy) i jej zwalczaniem; w 1954 r. – za odkrycie wirusa polio i związane z nim badania, w 1965 – za odkrycia dotyczące kontroli genetycznej wirusów, a także mechanizmów, które wykorzystują niektóre wirusy w zakażaniu bakterii; w 1966 r. – za odkrycie wirusów indukujących powstawanie guzów i ich rolę rakotwórczą; w 1969 r. – za odkrycie mechanizmów replikacji wirusów i ich struktury genetycznej; w 1975 r. – za odkrycia dotyczące oddziaływań pomiędzy wirusami indukującymi powstawanie guzów a komórką; w 1989 r. – za odkrycie pochodzenia onkogenów retrowirusowych; w 1976 r. – za odkrycia dotyczące nowych mechanizmów tworzenia i rozprzestrzeniania się chorób zakaźnych (w tym wirusa zapalenia wątroby typu B, HBV); w 1996 r. – za mechanizm rozpoznawania komórek zakażonych wirusami i komórek nowotworowych przez system odpornościowy organizmu; w 2008 r. – za odkrycie ludzkiego wirusa niedoboru odporności (HIV) oraz wykazanie, że ludzki wirus brodawczaka (HPV) powoduje raka szyjki macicy.
Ta lista nie jest zamknięta, bo wiele zachodzących w komórkach procesów, za których badanie nagrodzono naukowców tą prestiżową nagrodą, zostało opisanych dzięki zastosowaniu w badaniach systemów eksperymentalnych, w których wykorzystuje się materiał genetyczny wirusów.
Tegoroczna Nagroda Nobla, jak również pozostałe wymienione powyżej, uzmysławia ponad wszelką wątpliwość, jak w skali globalnej brak wiedzy przekłada się na utratę zdrowia, a niejednokrotnie życia. Bez wymienionych odkryć rokrocznie życie traciłyby miliony ludzi. Nie wspominając już o gigantycznych skutkach ekonomicznych spowodowanych niekontrolowaną transmisją tak patogennych wirusów.
Mówiąc wprost, nie znając swojego przeciwnika, nie wiemy, jak się przed nim bronić.
Zwraca uwagę jeszcze jeden aspekt. Śledząc chronologię kluczowych publikacji tegorocznych noblistów, można zauważyć, jak wiele czasu musiało upłynąć, aby potwierdzić, że HCV jest czynnikiem powodującym wirusowe zapalenie wątroby typu C. Pierwsze publikacje Altera i jego grupy donoszące o wirusie powodującym związane z transfuzją krwi zapalenie wątroby pojawiły się w latach 70. XX w., sekwencja wirusa została poznana w drugiej połowie lat 80., a ostateczne potwierdzenie, że to HCV jest poszukiwanym patogenem, zostało opublikowane w 1997 roku. W tym kontekście widać, jak olbrzymi jest postęp technologiczny, przyspieszający tego typu badania, a także czyniący je bardziej powszechnymi. Zawdzięczamy go tysiącom badaczy pracujących w wielu dyscyplinach, stanowiących trybiki w „maszynie postępu nauki”, bez których ani wcześniejsze, ani obecne, szybsze i bardziej wysokoprzepustowe analizy nie byłyby możliwe. Również oni mają i będą mieć swój udział w przyznawaniu nagród wybitnym naukowcom.
Aleksandra Obrępalska-Stęplowska
