Trzej nobliści, którzy ujarzmili wirusa WZW typu C

Odkrywając wirusa zapalenia wątroby typu C Harvey J. Alter, Michael Houghton i Charles M. Rice, tegoroczni nobliści w dziedzinie fizjologii i medycyny, wnieśli decydujący wkład w walkę ze stanowiącym globalny problem zdrowotny wirusowym zapaleniem wątroby typu C, chorobą prowadzącą do marskości i raka wątroby.

Przełomowe odkrycia tegorocznych noblistów doprowadziły do identyfikacji nowego wirusa - wirusa zapalenia wątroby typu C (HCV). Dzięki temu można było opracować badania diagnostyczne krwi i nowe, skuteczne leki, a liczba zachorowań na WZW typu C zaczęła szybko spadać.

Zapalenie wątroby (określane z grecka "hepatitis") jest najczęściej spowodowane infekcjami wirusowymi. Ważnymi przyczynami są także nadużywanie alkoholu, toksyny środowiskowe i choroby autoimmunologiczne.

Wirusowe zapalenie wątroby powoduje ponad milion zgonów rocznie na całym świecie, co czyni je globalnym problemem zdrowotnym na skalę porównywalną z zakażeniem wirusem HIV i gruźlicą. W latach 40. XX wieku stało się jasne, że istnieją dwa główne typy zakaźnego zapalenia wątroby: typ A i typ B. Wirusowe zapalenie wątroby typu A przenoszone jest przez zanieczyszczoną wodę lub żywność. To choroba o ostrym przebiegu, która zwykle nie pozostawia następstw. Znacznie większe zagrożenie stanowi typ B, przenoszony przez krew i płyny ustrojowe. Może bowiem prowadzić do przewlekłej choroby, w przebiegu której często rozwija się marskość i rak wątroby. W dodatku przebieg HCV jest podstępny - przez wiele lat może przebiegać bezobjawowo, zanim pojawią się poważne komplikacje - marskość i rak wątrobowokomórkowy. W latach 60. XX wieku Baruch Blumberg zidentyfikował wirusa zapalenia wątroby typu B, co doprowadziło do opracowania testów diagnostycznych oraz skutecznej szczepionki. Za to odkrycie Blumberg otrzymał w roku 1976 Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny.

W tym czasie Harvey J. Alter z amerykańskiego National Institutes of Health badał występowanie zapalenia wątroby u pacjentów po przetoczeniu krwi. Chociaż badania krwi w kierunku nowo odkrytego wirusa zapalenia wątroby typu B zmniejszyły liczbę przypadków zapalenia wątroby związanego z transfuzją, Alter i jego współpracownicy wykazali, że pozostawało wiele niewyjaśnionych przypadków. W tym czasie opracowano również testy na zakażenie wzw typu A - jednak i one nie wyjaśniły przyczyn wszystkich zachorowań. U znacznej liczby osób otrzymujących transfuzje krwi rozwinęło się przewlekłe zapalenie wątroby, wywołane nieznanym czynnikiem zakaźnym. Alter i jego koledzy wykazali, że krew od pacjentów z zapaleniem wątroby może przenosić chorobę na szympansy. Późniejsze badania wykazały, że nieznany czynnik zakaźny ma cechy wirusa. Tajemnicza choroba stała się znana jako zapalenie wątroby typu "nie-A, nie-B". Dopiero później nazwano je po prostu typem C.

Mimo wykorzystania wszystkich tradycyjnych metod badawczych wirus wymykał się izolacji przez ponad dekadę. Wyizolowaniem sekwencji genetycznej wirusa zajął się Michael Houghton, pracujący dla firmy farmaceutycznej Chiron. Wraz ze współpracownikami stworzyli zbiór fragmentów DNA znalezionych we krwi zakażonego szympansa. Większość tych fragmentów pochodziła z genomu samego szympansa, ale część - od nieznanego wirusa. Zakładając, że we krwi pobranej od pacjentów z zapaleniem wątroby będą obecne przeciwciała przeciwko wirusowi, badacze wykorzystali surowicę pacjentów do identyfikacji sklonowanych fragmentów wirusowego DNA kodującego białka wirusa. Po dokładnym wyszukiwaniu znaleziono jeden klon, dający reakcję z przeciwciałami. Dalsze prace wykazały, że ten klon pochodzi z nowego wirusa RNA należącego do rodziny Flaviviridae. Został nazwany wirusem zapalenia wątroby typu C.

Trzeba jeszcze było dowieść, że odkryty wirus może być przyczyną zapalenia wątroby. Charles M. Rice, z Washington University w St. Louis i jego współpracownicy zauważyli wcześniej niescharakteryzowany region 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 region 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, które obserwowano u ludzi z przewlekłą chorobą. To ostatecznie dowiodło, że sam wirus zapalenia wątroby typu C może powodować niewyjaśnione przypadki zapalenia wątroby zależnego od transfuzji.

Dzięki odkryciu tegorocznych laureatów Nagrody Nobla dostępne są obecnie bardzo czułe testy badające krew na obecność wirusa. Dzięki nim udało się niemal zupełnie wyeliminować poprzetoczeniowe zapalenia wątroby w wielu częściach świata. Odkrycie umożliwiło również szybki rozwój leków przeciwwirusowych, skierowanych przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu C. Po raz pierwszy w historii chorobę można teraz wyleczyć, co daje nadzieję na wyeliminowanie wirusa zapalenia wątroby typu C ze światowej populacji. Aby to się udało, potrzebna będzie międzynarodowa współpraca dotycząca badań krwi i łatwiejszy dostęp do nowoczesnych leków antywirusowych na całym świecie.

Paweł Wernicki