病毒|这三位诺奖得主花30年认清了一个病毒,让7000多万人从此有药可医
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在今年诺奖宣布之前 , 很多人预测获奖者将来自感染、传染病的研究领域 , 因为今年的新冠疫情对人类社会造成了巨大的影响 。
【病毒|这三位诺奖得主花30年认清了一个病毒,让7000多万人从此有药可医】果不其然 , 北京时间10月5日晚5点30分 , 诺贝尔基金会宣布2020年诺贝尔生理学或医学奖由三位发现丙肝病毒的科学家获得 , 他们是哈维·阿尔特 (Harvey J. Alter)、迈克尔·霍顿 (Michael Houghton)和查尔斯·赖斯(Charles M. Rice) 。
科学上的每一个认知进步 , 都是许多科学家研究的结晶 。 这三位科学家就像是一场接力赛的重要接棒人 , 让人类对丙肝病毒彻底了解 , 为丙肝治愈奠定了重要的基础 。
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根据世界卫生组织的数据 , 2015年全球有7100万人感染丙肝病毒 , 39.9万人死于丙肝病毒感染引起的肝硬化或肝癌[1] 。
现在我们已经知道 , 丙肝病毒的感染 , 是导致丙型肝炎的原因 。 但在上世纪70年代中期以前 , 人类还并不认识丙肝病毒 。 只知道乙肝会通过输血传染 , 甲肝主要是通过食物传染 。
当时 , 哈维·阿尔特是美国华盛顿特区的病理内科医生 , 于1970年代参与美国国立卫生研究院(NIH)的血库质控工作 , 目的是减少肝炎病毒通过输血进行传染 。
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(哈维·阿尔特 , 来源:网络)
但爱思考的阿尔特在工作中发现 , 尽管已经排除了乙肝病毒 , 输血仍可导致很大比例的肝炎发生!
阿尔特对这些感染者进行了甲肝和乙肝病毒的检测 , 结果均为阴性 , 表明并不是因为漏检了病毒才导致事故 , 而是有一种或多种“非甲非乙”的肝炎病毒 , 根本就是在检测范围之外[2] 。
虽然阿尔特不知道这种未知病毒到底是什么 , 但是他通过提高对血液样本的免疫检测 , 将肝炎病毒的传播风险大大降低 。
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在阿尔特提出“非甲非乙”肝炎病毒的概念之后 , 黑猩猩感染病毒的动物模型也建立起来了 。
当时在美国Chiron公司工作的霍顿 , 研究方向就是在基因上确证这种新型病毒 。 霍顿认为 , 病毒感染黑猩猩之后 , 就一定能从基因测序中找到病毒的蛛丝马迹 。
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(迈克尔·霍顿 , 来源:网络)
但是 , 虽然做了大量的工作 , 所测出的基因序列 , 绝大部分还是黑猩猩的 , 直到1989年 , 才发现了一个病毒的基因片段 , 而这个病毒 , 就是后来确认的丙肝病毒[3] 。
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(查尔斯·赖斯 , 来源:网络)
查尔斯·赖斯是美国洛克菲勒大学的病毒学家 。
1997年 , 根据当时已经获得的基因测序的成果 , 赖斯的研究团队拼接出了第一份完整的丙肝病毒基因组 , 将合成的病毒直接注射到黑猩猩的肝部之后 , 引发了黑猩猩的肝炎[4] 。
这是一个历史性的突破 , 但是赖斯也像所有的研究者一样 , 还面临着一个难题:并不能证明这个丙肝病毒能感染人类的细胞 。
2005年 , 日本病毒学家Takaji Wakita , 德国病毒学家Ralf Bartenschlager和以赖斯为首的两个美国团队的合作发现 , 从一名患有暴发性病毒性肝炎的日本患者中 , 分离到了一个特殊的丙肝病毒株 , 此毒株可以感染人类的肝细胞 , 并进行复制产生更多的病毒 。
证明了病毒的感染和复制 , 也就完整地勾画出了病毒的生命周期 , 但是当时还有一个未解决的问题:日本丙肝病毒株的感染和复制效率太低 , 并不能解释丙肝在人类的传染速度 。
此后 , 赖斯在研究中发现 , 丙肝病毒在复制中会出现基因变异 , 而也正是这样的变异体 , 获得了更高效的感染和传播能力 。
赖斯不但完美地对丙肝病毒的感染机制进行了解释 , 也为抗丙肝病毒药物的研究 , 提供了重要的方法 。
仔细回顾丙肝病毒的发现历史 , 大家能体会到科学研究的不容易 。 看似每一个小小的进步 , 其实都是多年研究的积累和爆发 。
基础研究的重要性 , 并不是说能结束了一个时代 , 而是能开创一个新的时代 。
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(来源:诺贝尔奖官网)
正是有了上述三个诺奖获得者的基础研究 , 站在这些巨人以及其他很多科学家的肩膀上 , 后来才设计出了可以治愈丙肝病毒感染的药物 , 7000多万人从此有药可医 。
回到目前正在困扰全球的新冠病毒 。
新冠疫情在去年12月于武汉暴发之后 , 中国的科学家在第一时间搞清楚了新冠疫苗的完整基因组系列 , 并于今年1月10日与全世界的科学家分享 。 中国科学家的这个成就 , 自然是建立在之前对“非典”病毒研究的基础之上 , 也是建立在目前基因测序技术的超强能力之上 。
目前新冠疫情在中国得到了非常好的控制 , 除了政府的社会组织和高度执行力、国人对抗疫措施的配合 , 还有一个关键就是:中国科学家第一时间公布了新冠病毒的基因 。
没有病毒的基因序列 , 就没有核酸检测 。 虽然核酸检测并不完美 , 但是却可以有效地辨别出被感染的人群 , 尤其是一个无症状感染者也可以传播病毒的疾病 。
人类经历了一个又一个病毒 , 从来没有像今天这样 , 可以通过严格隔离控制 , 达到对疫情的完美控制!这其中的一个重要原因 , 就是无法在第一时间确认病原体的身份 。
对比一下 , 丙肝病原体的完全确认 , 花了至少30多年的时间 , 即便是部分获得丙肝病毒的基因信息 , 也花了10多年的时间 。 如果没有医学技术的进步 , 不能在第一时间发现病原体基因 , 不能制定出有效的检测方案 , 没有哪个国家可以严格执行10多年的隔离政策 。
每一次诺贝尔奖的颁奖 , 都是对科学家致敬 。
病毒对人类的攻击不会结束 , 科学研究也不会结束 , 诺奖也仍将继续 。
参考文献
[1]Mithilesh K. Sinha, et al. Menace of Hepatitis C virus among multitransfused thalassemia patients in Balasore district of Odisha state in India. J Family Med Prim Care. 2019 Sep; 8(9): 2850–2854. doi: 10.4103/jfmpc.jfmpc_449_19
[2]Feinstone SM, Kapikian AZ, Purcell RH, Alter HJ, Holland PV. Transfusion-Associated Hepatitis Not Due to Viral Hepatitis Type A or B. New England Journal of Medicine. 1975;292(15):767-70. doi: 10.1056/nejm197504102921502.
[3]Choo QL, Kuo G, Weiner AJ, Overby LR, Bradley DW, Houghton M. Isolation of a cDNA clone derived from a blood-borne non-A, non-B viral hepatitis genome. Science. 1989;244(4902):359. doi: 10.1126/science.2523562.
[4]Kolykhalov AA. Transmission of Hepatitis C by Intrahepatic Inoculation with Transcribed RNA. Science. 1997;277(5325):570-4. doi: 10.1126/science.277.5325.570.
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