2020 Nobel Tıp ve Fizyoloji Ödülü Hepatit-C Virüsünün Keşfine

Konu: Biyoloji – Tıp

Okuma Süresi: ~10 dk.

2020 yılı Fizyoloji-Tıp alanındaki Nobel Ödülü, Hepatit C Virüsünün keşfini yapan Harvey J. Alter (solda), Michael Houghton (ortada) ve Charles M. Rice’a (sağda) ortaklaşa olarak verildi.

2020 yılı Nobel Ödülü, küresel bir sağlık sorunu olarak, insanlarda siroza ve karaciğer kanserine neden olan, kan yoluyla bulaşan hepatite karşı mücadeleye önemli bir katkı yapan üç bilim insanına verildi.

Harvey J. Alter, Michael Houghton ve Charles M. Rice, yeni bir virüs olan Hepatit C virüsünün tanımlanmasına olanak sağlayan ufuk açıcı keşifler yaptı. Önceki bilimsel çalışmalarda, Hepatit A ve B virüslerinin keşfi ile ilgili olarak kritik adımlar atılmasına rağmen, kan yoluyla bulaşan hepatit vakalarının çoğu açıklanamamıştı. Açıklanamayan bu kronik hepatit vakalarının nedenini ortaya koyan Hepatit C virüsünün keşfi, olası kan testleri ve yeni ilaçlarla milyonlarca hayatın kurtarılması sağlandı.

Hepatit – insan sağlığı için küresel bir tehdit

Yunancadan türetilen hepatit (hepar: karaciğer; -itis: iltahap) karaciğer iltihabı anlamına gelir ve esas olarak viral enfeksiyonlardan kaynaklanır, ancak yoğun alkol kullanımı, çevresel toksinler ve otoimmün hastalıklar da hepatitin önemli nedenleri arasındadır. 1940’larda, bulaşıcı hepatitin iki ana türü olduğu ortaya çıktı. Hepatit A olarak adlandırılan birincisi, kirli su veya yiyeceklerle bulaşır ve genellikle çok az hasta üzerinde uzun vadeli etkisi vardır. Kan ve vücut sıvıları yoluyla bulaşan ikinci türü ise siroz ve karaciğer kanseri gibi kronik hastalıklara yol açabileceğinden çok daha ciddi bir tehdit oluşturur (bkz. Şekil 1). Bu hepatit türü sinsi olup enfekte olan sağlıklı bireylerde yıllarca ciddi komplikasyonlar ortaya çıkarmadan sesizce bekleyebilir. Dünya çapında her yıl bir milyondan fazla ölüme neden olan kan yoluyla bulaşan hepatit, ciddi oranda hastalık ve ölümle ilişkilidir, bu nedenle HIV enfeksiyonu ve tüberküloz ile karşılaştırılabilir ölçekte küresel bir sağlık sorunudur.

Şekil 1. Hepatitin iki ana formu vardır. Akut karaciğer hastalığına neden olan Hepait A virüsü, kirli su ve yiyeceklerle bulaşır. Diğer formu ise Hepatit B veya Hepatit C virüsü (2020 Nobel Ödülü) ile bulaşır. Kan yoluyla bulaşan ve kronik karaciğer hastalığına neden olan bu form, siroz ve karaciğer kanserine dönüşebilir.

Bilinmeyen bulaşıcı bir hastalık etkeni

Bulaşıcı hastalıklara karşı başarılı müdahalenin anahtarı, nedensel etkeni belirlemektir. 1960’larda Baruch Blumberg, kan yoluyla bulaşan hepatitin bir türüne Hepatit B virüsünün neden olduğunu belirledi ve bu keşif, ayırıcı testlerin ve etkili bir aşının geliştirilmesini sağladı. Bu keşifle, Blumberg 1976‘da fizyoloji-tıp alanındaki Nobel Ödülü‘nü aldı.

O sırada, ABD Ulusal Sağlık Enstitüsü’nde Harvey J. Alter, kan nakli yapılmış hastalarda hepatit oluşumunu inceliyordu. Yeni keşfedilen Hepatit B virüsü için yapılan kan testleri, kan nakli ile ilişkili hepatit vakalarının sayısını azaltmasına rağmen, Alter ve meslektaşları endişe verici bir derecede, çok sayıda vakanın bu testlerle teşhis edilemediğini gösterdi. Ayrıca, Hepatit A virüsü enfeksiyonu için testler de bu dönemde geliştirildi ve bu açıklanamayan vakaların nedeninin Hepatit A olmadığı ortaya çıktı.

Kan nakli alanların önemli bir kısmında, bilinmeyen bir enfeksiyon ajanı nedeniyle kronik hepatit gelişmesi büyük bir endişe kaynağıydı. Alter ve meslektaşları, bu hepatit hastalarından alınan kanın, hastalığı insanlar dışında şempanzelere de aktarabileceğini gösterdi. Devam eden çalışmalar, bu bilinmeyen bulaşıcı ajanın virüs özelliklerine sahip olduğunu gösterdi. Alter’in bu yöndeki sistemli araştırmaları ile yeni ve farklı bir kronik viral hepatit formunu tanımlamıştı. Bu gizemli hastalık “A ve B olmayan” hepatit olarak bilinmeye başladı.

Hepatit C virüsünün tanımlanması

Yeni virüsün tanımlanması artık yüksek bir önceliğe sahipti. Tüm geleneksel teknikler bu virüs avında kullanılmasına rağmen, virüs on yıldan fazla bir süre izole edilemedi. İlaç firması Chiron için çalışan Michael Houghton, virüsün genetik dizisini izole etmek için gereken zorlu çalışmaları üstlendi. Houghton ve iş arkadaşları, enfekte bir şempanzenin kanındaki nükleik asitlerden DNA parçaları koleksiyonu oluşturdu. Bu parçaların çoğu şempanzenin genomuna aitti ancak, araştırmacılar bazı DNA parçalarının bulmaya çalıştıkları virüsten kaynaklandığını tahmin ettiler. Hepatit hastalarından alınan kanda virüse karşı antikorların mevcut olacağı varsayımına göre, araştırmacılar, viral proteinleri kodlayan, klonlanmış viral DNA parçalarını tanımlamak için hastalardan aldıkları serumları kullandılar. Kapsamlı bir araştırmanın ardından, pozitif bir klon bulundu. Daha ileri çalışmalar, bu klonun Flavivirus ailesine ait yeni bir RNA virüsünden türetildiğini ortaya koydu ve Hepatit C virüsü olarak adlandırıldı. Kronik hepatit hastalarındaki antikorların varlığı, aranan ajanın Hepatit C virüsü olduğunu güçlü bir şekilde ortaya çıkardı.

Hepatit C virüsünün keşfi belirleyici oldu ama bulmacanın temel bir parçası eksikti: virüs tek başına hepatite neden olabilir mi? Bu soruyu cevaplamak için bilim adamlarının, klonlanan virüsün çoğalıp hastalığa neden olup olmadığını araştırması gerekiyordu. St. Louis’deki Washington Üniversitesi’nde araştırmacı olan Charles M. Rice, RNA virüsleriyle çalışan diğer gruplarla birlikte, Hepatit C virüsü genomunun sonunda virüs replikasyonu (virüsün kendini eşlemesi) için önemli olabileceğinden şüphelendikleri daha önce tanımlanmamış bir bölgeye dikkat çekti. Rice ayrıca izole edilmiş virüs örneklerinde genetik varyasyonlar (farklılıklar) gözlemledi ve bazılarının virüs replikasyonunu engelleyebileceğini varsaydı. Genetik mühendisliği sayesinde Rice, viral genomun yeni tanımlanan bölgesini içeren ve inaktive edici genetik varyasyonlardan yoksun Hepatit C virüsünin bir RNA varyantını üretti. Bu RNA varyantı, şempanzelerin karaciğerine enjekte edildiğinde kanlarında virüs tespit edildi ve kronik hastalığı olan insanlarda görülenlere benzeyen patolojik değişiklikler gözlendi. Bu çalışma, tek başına Hepatit C virüsünün, kan nakli ile hepatit vakalarına neden olabileceğinin son kanıtıydı.

Şekil 2. Bu yılki Nobel Ödülü’nün verdiği keşiflerin özeti. Harvey J. Alter‘in kan nakli ile ilişkili çalışmaları bilinmeyen bir virüsün kronik hepatitin yaygın bir nedeni olduğunu gösterdi. Michael Houghton, Hepatit C virüsü olarak adlandırılan yeni virüsün genomunu izole etmek için denenmemiş bir yöntem kullandı. Charles M. Rice ise Hepatit C virüsünün tek başına hepatite neden olabileceğini gösteren son kanıtı buldu.

Nobel Ödüllü bu keşfin önemi

Nobel Ödül sahiplerinin Hepatit C virüsünü keşfi, viral hastalıklara karşı devam eden savaşta önemli bir başarıdır (bkz. Şekil 2). Keşifleri sayesinde, virüs için son derece hassas kan testleri üretildi ve bunlar, dünyanın birçok yerinde kan nakli sonrası oluşan hepatiti ortadan kaldırarak, küresel insan sağlığını büyük ölçüde iyileştirdi. Keşifleri aynı zamanda Hepatit C’ye yönelik antiviral ilaçların hızla gelişmesini sağladı. Tarihde ilk kez, Hepatit C artık tedavi edilebiliyor ve virüsünün kökünün kazınacağına dair umutları güçlendiriyor. Bu hedefe ulaşmak için, kan testini kolaylaştıran ve antiviral ilaçları dünya çapında kullanıma sunan uluslararası çabalar gerekmektedir (bkz. Şekil 3).

Şekil 3. Nobel ödülünü alan bu üç bilim insanı tarafından yapılan keşifler, dünyanın büyük bir kısmında kan nakliyle bulaşan hepatit riskini ortadan kaldıran hassas kan testlerinin üretilmesine olanak sağladı. Bu atılım aynı zamanda hastalığı iyileştirebilecek antiviral ilaçların geliştirilmesini de sağladı. Hepatit C, önemli bir küresel sağlık sorunu olmaya devam etmektedir, ancak şimdi hastalığı ortadan kaldırmak için bir fırsat vardır.

Kaynak: https://www.nobelprize.org/uploads/2020/10/press-medicine2020.pdf

15.10.2020

Derleyen;

Aytekin Tan, Paleontolog

Bornova Belediyesi – Mevlana Toplum ve Bilim Merkezi