Нобелівську премію з фізіології чи медицини 5 жовтня 2020 року вручили трьом науковцям з США — Гарві Альтеру, Майклу Гоутону і Чарльзу Райсу, що відкрили вірус гепатиту С та з’ясували, як він уражає печінку. Найпрестижнішу у науковому світі премію вони отримали за відкриття, зроблене ще у 1989 році.
Чому Нобелівська премія чекала на своїх володарів більш ніж 30 років? За даними ВООЗ, у світі хворіють на гепатит С понад 70 млн людей, з яких щорічно помирає близько 400 тис. — від викликаних вірусом цирозу чи раку печінки. Саме завдяки нобелівським лауреатам хворі на гепатит С отримали ліки, здатні у 95% випадків повністю вилікувати від цієї хвороби.
То чому ж вченим так довго довелося чекати нагороду? Достеменної відповіді ми не знаємо. Але можемо пофантазувати. Тому, що Нобелівський комітет не любить квапитись? Можливо. Проте Александру Флемінгу за винайдення пеніциліну вручили Нобелівську премію у 1945 році, хоча відкритий ним антибіотик почали повсякденно використовувати у 1943-му.
Тому, що на планеті вирує пандемія і членам Нобелівського комітету хотілося підбадьорити людство, але нагороджувати за боротьбу з COVID-19 ще завчасно? Теж варіант.
Тому, що black lives matter, а гепатит С — переважно хвороба бідних людей? Не виключено.
Але можна зробити ще одне припущення: дослідникам гепатиту С довелося так довго чекати на світове визнання тому, що їхні колеги до кінця боялися повірити, що перемога людини над цим вірусом взагалі можлива. Адже досі у боротьбі з вірусами ми повинні покладатися переважно на власний імунітет. Якщо організму вдається виробити достатню кількість антитіл (під час перебігу хвороби чи завдяки вакцинації), інфекція повністю видаляється з організму. Ні — залишається у ньому до кінця життя. Так, як відбувається з вірусами ВІЛ чи герпесу. Вірус гепатиту С — чи не єдиний, якого можна повністю позбутися не за допомогою антитіл, а застосовуючи створені у лабораторії препарати.
Європа
Трохи історії. У 70-х роках XIX ст. російський лікар Сергій Боткін описав інфекцію, що викликає гостре захворювання печінки та передається через забруднену воду та їжу.
А у 1885 році у німецькому Бремені стався спалах віспи. На той час проти неї вже існувала примітивна вакцина. Лікарі брали лімфу людини, яка щойно перехворіла на віспу і вприскували тим, що ще не хворіли. В лімфі знаходився послаблений вірус і внаслідок такого «щеплення» вироблявся імунітет. Проте у Бремені кілька сотень вакцинованих замість віспи раптом захворіли на жовтуху.
Механізм поширення хвороби в обох випадках довгий час залишався невідомим. З’ясували його аж за пів сторіччя, у 40-х роках ХХ ст. Захворювання викликали віруси. Тоді інфекцію, що передавалася з брудом, почали називати гепатит А, а ту, що передавалася з кров’ю та лімфою, — гепатит В.
На щастя, віруси гепатитів А і В виявилися не схильними до мутацій. У 60-х роках ці віруси виділили у чистому вигляді і навчилися вирощувати їх поза межами людського тіла — у культурі клітин. Невдовзі американський мікробіолог Морис Хіллеман, розробник першої у світі вакцини від кору, винайшов вакцини і від гепатитів обох типів. До того ж, всі препарати, при виготовленні яких використовували людську кров, з 60-х років почали тестувати на вірус гепатиту В. Здавалося б, хворобу подолано. Але ні.
Меріленд
Як тільки донорську кров стали масово тестувати на гепатит, спалахнули скандали. Адже у деяких пацієнтів після переливання начебто не інфікованої крові все одно розвивався гепатит. Цією проблемою зацікавився молодий лікар Гарві Альтер. На початку 60-х, отримавши медичний диплом, він працював у Інституті з контролю над захворюваннями штату Меріленд (американський аналог санепідемстанції). Він припустив: існує ще якийсь збудник гепатиту, відмінний від А і В. Альтер почав заражати лабораторних тварин зразками крові, які викликали гепатит у людей. У шимпанзе після таких маніпуляцій теж розвивався гепатит. Стало зрозуміло, що мова йде про новий тип вірусу. Його так і назвали — «гепатит не А і не В» (non-A, non-B hepatitis).
Єдина проблема, — існування нового вірусу треба довести. А для цього — необхідно виділити у чистому вигляді і дослідити структуру під електронним мікроскопом. Тут Альтера спіткала невдача. Він бився над цим завданням більше 10 років. Але нічого так і не вийшло.
Каліфорнія
Майбутній нобелівський лауреат так би і залишився пересічним лікарем, якби його дослідженнями не зацікавився Майкл Гоутон, ще один з нобелівських лауреатів цього року. На відміну від Альтера, який все життя поневірявся по бідних держустановах та провінційних університетах, Гоутон працював у Каліфорнії, у найпотужнішій з біотехнологічних компаній світу 80-х років, — фірмі Chiron (сьогодні це частина фармконцерну Novartis). Він мав під рукою будь-яке обладнання, про яке тільки міг мріяти біолог тих часів. Виділити новий вірус стало для нього справою честі. Якщо це не зможуть зробити у Chiron, не зможуть ніде!
Але і у Гоутона нічого не виходило, поки йому не сяйнула шалена думка: дослідник припустив, що вірус «гепатиту не А і не Б» більшу частину життєвого циклу існує не у цілісному вигляді, а «шматками» і таким чином ховається від імунної системи. Лише інколи ці фрагменти, наче трансформер, збираються в ціле і дають життя новим вірусам.
Тоді Гоутон почав виділяти з крові інфікованого шимпанзе будь-які можливі частинки ДНК та порівнювати їх з ДНК неінфікованої мавпи. Так йому вдалося виділити кілька нетипових ділянок.
Щоб зрозуміти титанічний розмах цієї праці, уявіть собі шпигуна, що розшукує якийсь таємний радіопередавач, котрий роблять на величезному заводі різноманітних радіоприладів. Але шпигун має доступ лише до сміттєзвалища заводу, де валяються дрібні уламки десятків тисяч розбитих телевізорів, магнітофонів та інший мотлох. Шпигун скуповує всю відому йому продукцію підприємства, розбиває її вщент і намагається порівнювати шматки із звалища з тими, які натрощив власноруч. І робить це доти, поки не знайде ні на що не схожі електронні схеми, зрозуміє, як вони поєднуються поміж собою і не спаяє з них той самий радіопередавач. Саме таким пошуком Гоутон займався з 1982 по 1986 рік.
Але йому все ж таки вдалося відтворити цілісний вірус, який викликав захворювання у шимпанзе. У 1989 році знахідку назвали гепатитом С.
Нью-Йорк
Далі нам доведеться подумки перенестися з сонячної Каліфорнії до Нью-Йорка і опинитися в одній з лабораторій Рокфеллерівського інституту, яку очолював Чарльз Райс, — третій з нобелівських лауреатів.
Райс займався створенням культур модифікованих клітин, на яких було зручно вирощувати віруси, і на початку 90-х вже був відомим дослідником жовтої лихоманки — страшної хвороби тропіків. Створена Райсом під цей вірус культура клітин дозволила масово виробляти сучасні вакцини проти жовтої лихоманки.
Головною проблемою у подальшому дослідженні гепатиту С виявилось саме те, що в лабораторних умовах він не відтворювався ніде, крім організму шимпанзе. Один шимпанзе коштує від $10 тис. До того ж, як ми казали, вірус ділився дуже повільно — саме тому гепатит С прозвали «лагідним вбивцею» — від зараження до появ перших симптомів хвороби могли пройти десятки років. Тобто вивчати новий вірус було надзвичайно клопітно і дорого.
Райс з генетичного матеріалу отриманого Гоутоном вірусу почав вирізати ділянки, які гіпотетично могли гальмувати його розмноження. Вченому це вдалося! Дослідник отримав варіант гепатиту С, який поводив себе як «нормальний» вірус. Тобто завжди перебував у «зібраному» стані та безперервно розмножувався.
Послуговуючись методами генної інженерії, Райс також ввів кілька генів людини у культуру клітин печінки миші. Гепатит С цілком влаштувало таке середовище для росту. Досліджувати новий вірус стало набагато простіше. В лабораторії Райса провели ключові дослідження механізмів відтворення вірусу і визначили його «больові точки» — етапи життєвого циклу, на які можуть впливати гіпотетичні ліки. Більш того, вдалося підібрати кілька перспективних молекул.
Спираючись на ці дослідження, компанія Gilead Sciences розробила та зареєструвала у 2013 році софосбувір — перші у світі дієві ліки проти гепатиту С.
Втім, це не кінець історії. Поки Гарві Альтер, Майкл Гоутон і Чарльз Райс шукали і досліджували вірус гепатиту С, їхні колеги виявили ще п’ять інфекційних агентів, здатних викликати захворювання печінки. Гра у хованки триває.
