Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină 2020: descoperirea virusului hepatitic C
UPDATE 7 decembrie 2020: Prelegerile laureațiilor Nobel în fiziologie sau medicină 2020
LIVE TEXT:
15:44 Charles M. Rice: Într-un final, am dovedit rolul VHC în hepatita non-A non-B. Inocularea virusului în modele animale a condus la concentrații sanguine ridicate de ARN viral, de anticorpi produși de gazdă contra virusului și de transaminaze eliberate de țesutul hepatic inflamat.
15:29 Charles M. Rice: Implicarea mea în cercetarea acestui subiect a fost marcată de o serie de momente de noroc. O lucrare publicată de Michael Houghton mi-a atras atenția, iar o conversație cu un coleg m-a făcut să înțeleg că există elemente ale hepatitei C pe care nu le înțelegem și merită cercetate.
15:24 Charles M. Rice: Căutarea agentului misterios care conduce la hepatita virală C începe din istorie – au fost observate epidemii de hepatită acută în cadrul războaielor și în urma vaccinurilor derivate din ser uman. În secolul trecut au fost identificate virusurile A, B, și ulterior nonAnonB post-transfuzional.
15:23 Începe prelegerea lui Charles M. Rice, născut în 1952 în Sacramento, California. A absolvit studiile doctorale la California Institute of Technology (CalTech). Acesta a efectuat cercetările răsplătite cu Premiul Nobel în cadrul Universității Washington. Din 2001 lucrează la Universitatea Rockefeller din New York, în cadrul Centrului dedicat Hepatitei virale C.
15:22 Prof. Houghton își încheie prezentarea.
15:13 În același interviu din 2011, Prof. Houghton îi povestea Dr. Marius Geantă despre colaborarea cu Harvey J. Alter: El lucra la Institutul Național de Sănătate al SUA și era una dintre persoanele care au studiat hepatita non-A non-B. A urmărit pacienții care primeau transfuzii la Institutul Național de Sănătate și a observat că aceștia făceau o formă blândă de hepatită, dar care părea să persite pe tot parcursul vieții lor. Harvey a fost primul care a descoperit că este vorba despre o afecțiune cronică și a demonstrat că, în timp, cauzează afectarea gravă a ficatului.
Când am identificat virusul hepatitic C, după mai multe testări ale clonelor, probabil pe la testul cu numărul 5 sau 6, am testat un lot de mostre de la Harvey. Acel panel ajunsese la 40 de cercetători în anul precedent și niciunul nu reușise să spargă codul, ceea ce colegii mei și cu mine am reușit să facem, pentru prima dată. A fost un important pas înainte, care ne-a convins că suntem pe calea cea bună.
15:09 Prof. Michael Houghton este și primul om de știință care a secvențiat genomul virusului hepatitic D. Iată ce declara într-un interviu acordat în 2011: Virusul hepatitic D a fost descoperit de dr. Mario Roseto în anul 1977 în Torino, care a identificat un antigen neobișnuit la pacienții cu hepatită B. Mulți ar fi considerat că este vorba de un artefact, dar el a înțeles că este mai mult decât atât și, în acest fel, a fost descoperit virusul hepatitic D. Rolul meu în istoria hepatitei D a fost că laboratorul meu din SUA a secvențiat pentru prima dată genomul și a arătat despre ce fel de genom este vorba. Am constatat că este vorba de un virus ARN foarte neobișnuit, care avea mai multe similitudini cu virusurile care infectează plantele decât cu virusurile umane. Este un virus foarte vechi și este interesant faptul că a persistat în populația umană. Iar modul în care a făcut acest lucru a fost prin asocierea cu virusul hepatitic B, de care are nevoie ca să poată infecta oamenii.
14:54 Michael Houghton: În 1982 nu știam foarte multe detalii despre hep nonA nonB și nu aveam foarte multe instrumente de cercetare disponibile, însă am înțeles că experiența mea în cercetarea interferonului ar putea fi utilă.
14:52 Începe prelegerea lui Michael Houghton, născut în 1949 în Marea Britanie. A absolvit studiile doctorale la King’s College din Londra. Acesta a efectuat cercetările asupra noului virus hepatitic în cadrul laboratoarelor Chiron Corporation. El lucrează din anul 2010 la Universitatea Alberta, Canada. În urma studiilor echipei sale, virusul hepatitic C poate fi detectat în probele de sânge, iar riscul infecției cu ocazia transfuziei sanguine a fost scăzut considerabil.
14:50 Harvey J. Alter: Sunt mulți cercetători tineri în acest domeniu și mă bazez pe ei să ducă la final această luptă de eradicare a HVC.
Și-a încheiat prelegerea cu poemul „Success”, de Ralph Waldo Emerson.
14:45 Harvey J. Alter: Opțiunile terapeutice pentru Hepatita C au evoluat în mod spectaculos – din 2011 avem inhibitori direcți virali, care conduc în anumite studii la rate de vindecare de aproape 100% (…).Totuși, se estimează că există o proportie mare de cazuri nedetectate, și nu toți pacienții diagnosticați au acces la aceste terapii costisitoare, dar eficiente. În lupta de eradicare a acestei infecții mai lipsește un vaccin, însă și detecția și tratamentul, organizate la nivel global.
14:40 Harvey J. Alter: Studii mai recente arată diferența dintre pacienții cu evoluție lentă și cei cu evoluție rapidă a HVC – în cazul evoluției lente, la debutul infecției există o perioadă scurtă de răspuns imunitar intens, în care încărcătura virală sangvină scade mult. Ulterior, aceasta crește, însă lipsa acestei perioade de inhibiție a încărcăturii virale se corelează cu progresia afectării hepatice și ciroza.
14:34 Harvey J. Alter: După introducerea testării pentru hepatita C de generația a doua, incidența hepatitei C post-transfuzie a scăzut practic la 0 (…). Aceasta nu este doar povestea hepatitei transfuzionale, ci și povestea vieții mele. Totuși, putem vedea că incidența hepatitei transfuzionale a scăzut mult, dar eu încă sunt în picioare și vorbesc în fața dvs., ceea ce este încurajator.
Ce lecții s-au desprins în ultimii 30 de ani din eforturile globale de eliminare a hepatitei C? Un articol despre Hepatita C și COVID-19: o epidemie în curs de rezolvare și o pandemie în desfășurare.
14:29 Harvey J. Alter recită poeziile compuse în cinstea descoperirii virusului hepatitic C
14:24 ora României – Harvey J. Alter: Aceste experimente ne-au permis să confirmăm faptul că virusul prezintă anvelopă lipidică, cu dimensiuni mici, de 30-60 nm. Aceste caracteristici micșorează posibilii agenți cauzatori ai hepatitei non-A non-B. Biopsiile efectuate la pacienții cu non-A non-B au relevat faptul că 25% dintre ei prezintă afectare hepatică progresivă. Mulți au evoluat spre ciroză – a devenit clar ca hepatita non-A non-B este o prioritate.
Harvey J. Alter, Michael Houghton și Charles M. Rice sunt laureații Premiului Nobel pentru Fiziologie și Medicină de anul acesta, pentru descoperirea virusului hepatitic C. Acest virus este responsabil pentru numeroase cazuri de hepatită, la nivel mondial: în 2015, Organizația Mondială a Sănătății estima că 1,5% din persoanele din regiunea geografică europeană suferă de această infecție.
Descoperirea virusului a fost primul pas în dezvoltarea de metode diagnostice și tratamente înalt eficiente, care au schimbat viețile a milioane de pacienți din întreaga lume – respectând, astfel, condiția impusă de Alfred Nobel în testamentul său, de a oferi premiul celor care au adus cel mai mare beneficiu umanității.
Urmăriți emisiunea RaportuldeGardă LIVE, în care editorii Adriana Boată și Dr. Bianca Cucoș au discutat cu domnul Dr. Marius Geantă, președinte Centrul pentru Inovație în Medicină, despre predicțiile în privința Premiului Nobel în Medicină 2020. După decernare, pe care au urmărit-o în timp real, au comentat descoperirea premiată anul acesta:
Despre laureați
Dr. Harvey J. Alter s-a născut în 1935 în New York, SUA și a urmat cursurile Universității de Medicină Rochester. A efectuat cercetările răsplătite cu Premiul Nobel în cadrul Institutului Național de Sănătate (NIH), Departamentul de Medicină Transfuzională, unde lucrează și în prezent. Acesta și-a concentrat eforturile asupra pacienților care au primit transfuzii de sânge și, în ciuda absenței virusului hepatitic B (cunoscut în acea perioadă, a anilor 1970), au dezvoltat patologie hepatică.
Michael Houghton, născut în 1949 în Marea Britanie, a absolvit studiile doctorale la King’s College din Londra. Acesta a efectuat cercetările asupra noului virus hepatitic în cadrul laboratoarelor Chiron Corporation. El lucrează din anul 2010 la Universitatea Alberta, Canada. În urma studiilor echipei sale, virusul hepatitic C poate fi detectat în probele de sânge, iar riscul infecției cu ocazia transfuziei sanguine a fost scăzut considerabil.
Charles M. Rice, născut în 1952 în Sacramento, California, a absolvit studiile doctorale la California Institute of Technology (CalTech). Acesta a efectuat cercetările răsplătite cu Premiul Nobel în cadrul Universității Washington. Din 2001 lucrează la Universitatea Rockefeller din New York, în cadrul Centrului dedicat Hepatitei virale C.
Descoperirea virusurilor hepatitice
Hepatita este o boală inflamatorie a ficatului, care poate evolua cu fibrozarea acestui organ (a cărui formă finală se numește ciroză) sau cu carcinom hepatocelular, o formă agresivă de cancer. Hepatita are mai mulți factori etiologici, care includ consumul excesiv de alcool, expunerea de substanțe toxice, ischemia sau afectarea autoimună, dar și factori infecțioși. Deși manifestările epidemice ale hepatitei virale sunt cunoscute încă din antichitate, structurile principalelor virusuri cauzatoare au fost identificate mai recent.
În ceea ce privește hepatita B, existența acesteia a devenit evidentă din anul 1883, când un număr ridicat de persoane, vaccinate contra variolei cu serul prelevat de la un pacient, au dezvoltat hepatită. În deceniile care au urmat, au fost raportate numeroase astfel de epidemii de hepatită, asociate administrării de tratamente intravenoase, prin mijloace nesterile. Existența virusului A a fost intuită în 1945, când serul copiilor care s-au vindecat de hepatită epidemică a început să fie folosit pentru prevenirea acestei infecții. Existența a două virusuri hepatitice distincte a fost confirmată în perioada 1964-1967:
- MS1, hepatita epidemică, transmisă prin apă și alimente contaminate, cu o perioadă de incubație scurtă, de 30-45 de zile, manifestări acute care se remit și conduc la imunitate, a fost denumită ulterior hepatita A (VHA);
- MS2, hepatita serică, transmisă prin contact cu sânge sau alte lichide corporale contaminate, cu o perioadă de incubație de 60-90 de zile și evoluție cronică, denumită hepatita B (VHB).
În 1967, a fost identificat cu certitudine VHB, împreună cu antigenele sale și cu anticorpii specifici, produși de organism împotriva acestei infecții (descoperire răsplătită cu un Premiu Nobel pentru Medicină în 1976), iar în 1973, structura VHA a fost identificată cu ajutorul microscopiei electronice.
În 1972 a fost confirmat un pericol major al hepatite virale: transmisia acesteia prin transfuziile sanguine, când a fost stabilită legătura între prezența antigenului HVB în serul donatorilor și apariția hepatitei post-transfuzionale. Din acea perioadă au fost demarate screeninguri riguroase ale produselor terapeutice pe bază de sânge, iar incidența hepatitei post-transfuzionale a scăzut drastic.
Din acest moment, a devenit evidentă existența unui alt agent patogen, transmisibil prin transfuzii, cu afectare hepatică: în acea perioadă, aproximativ 10% dintre persoanele care primeau transfuzii de sânge, lipsite de VHB, dezvoltau hepatită, denumită non-A non-B. Cercetările răsplătite anul acesta cu Premiul Nobel pentru Medicină au reprezentat adevărate inovații, deoarece metodele clasice, care au condus la identificarea VHA și VHB, nu au fost suficiente pentru identificarea agentului cauzator al hepatitei non-A non-B.
Descoperirea virusului hepatitic C
Harvey J. Alter, în cadrul NIH, a observat pentru prima oară apariția hepatitei post-transfuzionale, în urma utilizării produselor pe bază de sânge care erau lipsite de VHB, iar în acea perioadă a fost infirmată transmiterea transfuzională a VHA (acesta se transmite în mod exclusiv pe cale fecal-orală). Echipa acestuia a confirmat existența hepatite transfuzionale, non-A non-B. În plus, cercetările acestuia au relevat o serie de indicii asupra structurii virusului necunoscut:
- Acesta conține o proporție mare de lipide;
- Cel mai probabil acestea fac parte din anvelopă – o membrană aflată la exteriorul virusului, cu rol în evitarea răspunsului imun și în infectivitate;
- Diametrul virusului este de 30-60 de nanometri.
Primul pas a fost reprezentat de identificarea unei noi boli, cu un agent etiologic necunoscut.
A urmat un deceniu de cercetări și de inovații ale tehnicilor moleculare până când echipa condusă de Michael Houghton a identificat virusul cu certitudine, în anul 1989. Procesul de identificare al unui virus pornește de la izolarea unei probe în care putem întâlni, cu un grad ridicat de încredere, virusul. Astfel, cercetătorii au utilizat sângele prelevat de la modele animale primate (cimpanzeul – singurul animal care poate fi infectat cu VHC) și au analizat fragmentele de ADN identificate. Într-un interviu realizat de Dr. Marius Geantă cu Prof. Michael Houghton, acesta a comparat procesul cu căutarea acului în carul cu fân: ADN-ul provine, în primul rând, de la animalul de la care este prelevat, dar și de la alți agenți patogeni prezenți, și nu în ultimul rând, de la virusul căutat.
Ipoteza științifică este că în serul pacienților cu hepatită non-A non-B se regăsesc anticorpi contra noului virus. Metoda dezvoltată de echipa condusă de Houghton a implicat generarea ADN din ARN-ul izolat de la modelele animale, iar cu ajutorul unui virus bacteriofag, ADN-ul a fost transferat în interiorul unei bacterii. Astfel, nenumărate probe de la pacienți cu forme fulminante de hepatită non-A non-B (și, probabil, cantități mari de anticorpi) au fost puse în contact cu coloniile bacteriene astfel obținute. După testarea a numeroase probe, de-a lungul a 6-7 ani de cercetare dedicată, a fost identificat un fragment ADN, care corespundea anticorpilor prelevați de la pacienți.
Acest fragment a fost denumit clona 5-1-1, și corespunde unui ARN complementar de 10.000 nucleotide. În plus, acest fragment este similar altor virusuri ARN cunoscute. Noul virus a fost denumit virusul hepatitic C (VHC) și a fost încadrat în familia Flaviviridae. Al doilea pas a fost identificarea unui agent patogen, cel mai probabil responsabil cu apariția bolii.
În plus, echipa condusă de Houghton a continuat cercetările cu dezvoltarea primului test diagnostic VHC, disponibil la mai puțin de 2 ani de la identificarea virusului, care a permis identificarea anticorpilor specifici VHC la pacienți și la donatorii de sânge.
Charles M. Rice a confirmat rolul VHC în hepatita transfuzională: după înțelegerea structurii întregului virus, Rice a identificat un fragment ARN considerat drept esențial în replicarea virusului și a creat clone virale cu acest fragment în structura lor, care nu au condus la dezvoltarea bolii în modelele animale primate. Această observație a condus la crearea unei noi clone virale, cu fragmentul esențial replicării și lipsită de alte regiuni genomice care ar putea conține gene cu rol de inactivare a replicării.
Acest pas a fost necesar deoarece virusurile de tip ARN acumulează numeroase erori în procesul de replicare, ceea ce poate afecta fragmentul esențial replicării. Noua clonă virală replicativă a fost inoculată la modele animale primate, ulterior acestea au prezentat virusul și anticorpii în sânge, o perioadă lungă de timp, și au dezvoltat modificări la nivelul ficatului, similare modificărilor observate în hepatita non-A non-B la oameni. Al treilea pas a fost confirmarea rolului decisiv al virusului identificat în apariția bolii.
Ce a urmat în lupta contra hepatitei virale C?
Identificarea agentului etiologic a reprezentat prima etapă în eforturile de eradicare a acestei boli. Astăzi se estimează că aproximativ 170 de milioane de oameni trăiesc cu o infecție cronică VHC, deoarece 70-85% dintre cazurile de infectare evoluează către o boală cronică, organismul neputând să elimine virusul. Aceștia au un risc de 17 ori mai mare de a dezvolta carcinom hepatocelular de-a lungul vieții, iar pentru pacienții cu ciroză secundară VHC, riscul este de 2-6% pe an. Cu toate acestea, în câteva decenii am ajuns de la o boală severă, cu o cauză necunoscută, la un virus bine caracterizat de cercetători, a cărui eradicare din populația umană poate fi pusă în discuție.
Primele tratamente dezvoltate au fost cele pe bază de interferon alfa. Acesta este o moleculă regăsită în mod normal în organism, cu rolul de a stimula răspunsul imun contra infecțiilor virale. Reacțiile adverse marcate, rata de răspuns scăzută și frecvența de administrare ridicată au indicat nevoia de noi terapii, țintite, bazate pe recunoașterea structurii și funcției noului virus. Genomul VHC conduce la transcrierea unor proteine esențiale în multiplicarea virusului în organism:
- Proteaza NS3/4A acționează prin clivarea poliproteinei produse prin transcrierea ARN VHC, și astfel conduce la proteinele finale din structura virusului;
- Primele tratamente țintite VHC au inhibat această protează: boceprevir, telaprevir, simeprevir;
- Proteina NS5A interacționează cu alte proteine virale și umane și modulează infectivitatea virusului și răspunsul imun al gazdei;
- Primele tratamente țintite au inclus ledipasvir;
- Polimeraza NS5B (ARN polimeraza ARN-dependentă) – o proteină esențială în replicarea virusului;
- Primele tratamente țintite au inclus sofosbuvir.
Astăzi, protocoalele terapeutice care combină aceste molecule (DAA – direct acting antivirals) au o rată de vindecare a infecției de peste 95%. În continuare, lupta contra acestei boli necesită un acces mai larg la screening și diagnostic (Organizația Mondială a Sănătății estimează că doar 20% dintre persoanele care trăiesc cu această infecție sunt diagnosticate), acces echitabil la tratamentele eficiente interferon-free, bazate pe DAA, care au costuri ridicate, iar cercetările în direcția unui potențial vaccin continuă.
Dr. Marius Geantă a explicat impactul major al descoperirii hepatitei virale C în cadrul emisiunii “Știința 360”, la Radio România Cultural, pe 06 octombrie 2020. Urmăriți aici:
Citește și:
- Eliminarea hepatitei C prin acțiune la nivelul comunităților locale: demararea proiectului pilot APAH-RO în România
- Controlul hepatitelor virale în România: depistare la medicul de familie și acces universal la tratament
- Ministerul Sănătății propune planul național pentru eliminarea hepatitelor virale