TWiV 1237: Гепатит С и его персистенция: обсуждение с Чарльзом Райсом

Чарльз Райс, лауреат Нобелевской премии 2020 года по физиологии и медицине, рассказал о своей карьере и научных трудностях в работе с вирусом гепатита C на ежегодной встрече Американского общества вирусологов 2025 года.

Ранние работы с мутагенезом РНК

В 1970-е годы мутагенез вирусных РНК-геномов проводили случайно — обрабатывая вирусные запасы химическими веществами и пытаясь найти варианты с интересным фенотипом. Контроля над типом и эффектами мутаций не было.

Работа Райса с инфекционным ДНК-клоном полиовируса в лаборатории Дэвида Балтимора «обошла всех, кто пытался делать более продуманную работу». Райс просто вставил полноразмерную копию полиовируса в плазмиду pBR322 и трансфицировал клетки, полагаясь на то, что плазмида станет матрицей для транскрипции РНК, имитирующей геномную РНК полиовируса.

Переход к работе с гепатитом C

После открытия вируса гепатита C в 1989 году Райс назвал переход к его изучению «возможно, плохим карьерным ходом». От SIMBIS (который хорошо растет в культуре) он перешел к желтой лихорадке (растет хуже), а затем к гепатиту C — вирусу, который вообще не реплицировался в клеточных культурах и имел единственную животную модель — шимпанзе.

Звонок Стива Файнстоуна из FDA изменил жизнь Райса. Файнстоун хотел создать вакцину против гепатита C, вставив его оболочечные белки в вакцинный штамм желтой лихорадки 17D. Это положило начало сотрудничеству и дало доступ к модели шимпанзе.

15-летний путь к созданию системы культивирования

Первые неудачи с клоном H-штамма

Райс начал с образца от пациента Хатчисона (штамм H) — материала с высокой специфической инфекционностью (10-100 геномных эквивалентов для заражения шимпанзе). Создание полноразмерного клона и тестирование в клеточных культурах и шимпанзе потерпели неудачу.

Открытие недостающего 3'-конца

Саша Колокопа и японские исследователи одновременно обнаружили пропущенную последовательность около 100 нуклеотидов на 3'-конце генома — высококонсервативный РНК-элемент, вероятно, промотор для синтеза минус-цепи. Модификация клона H-штамма с добавлением этой последовательности также провалилась.

Консенсусная последовательность

Команда создала консенсусную последовательность штамма H — наиболее частый нуклеотид в каждой позиции генома. Этот подход сработал: РНК-транскрипты успешно заражали шимпанзе с эффективностью, близкой к природным изолятам.

Прорывы в культивировании

Субгеномные репликоны Бартеншлагера

Ральф Бартеншлагер создал субгеномный репликон, заменив структурную область на ген устойчивости к неомицину. В клетках H287 (гепатома человека) один из миллиона клеток поддерживал репликацию HCV РНК. Выросшие клоны содержали адаптивные мутации, некоторые из которых увеличивали эффективность репликации более чем в 10 000 раз.

JFH1 — ключ к успеху

Прорыв пришел от Такаши Вакиты из Японии, который работал с редким случаем фульминантного гепатита (пациент JFH1). Субгеномный репликон на основе последовательности JFH1 эффективно реплицировался без адаптивных мутаций.

В 2005 году — через 15 лет после открытия вируса — полноразмерные конструкции JFH1 или химеры с репликационным аппаратом JFH1 впервые произвели инфекционный вирус в культуре клеток.

Современные достижения и вызовы

Противовирусная терапия

Современные препараты против гепатита C излечивают более 95% пациентов. Однако только 10% хронических инфекций в мире были устранены из-за сложностей выявления и лечения всех инфицированных.

Животные модели

После запрета экспериментов на шимпанзе Ян Липкин периодически находил родственные вирусы: лошадиный, оленьих мышей и, наконец, норвежских крыс. Крысиный гепацивирус может заражать лабораторных мышей и вызывать хронические инфекции при временном истощении CD4+ клеток.

Испытания на людях-добровольцах

Райс с коллегами разрабатывают критерии для испытаний заражения людей-добровольцев вакцин против гепатита C. Такие исследования могли бы ускорить разработку вакцин, тестируя иммуногенность и защиту в небольших группах перед крупными клиническими испытаниями.

📌 Основные выводы для практикующих врачей

1. История создания инфекционных клонов HCV демонстрирует важность базовых исследований — 15 лет фундаментальной работы привели к современным методам лечения

2. Современная терапия HCV излечивает 95%+ пациентов, но требуется улучшение выявления и доступности лечения для элиминации заболевания

3. Новые животные модели (крысиный гепацивирус в мышах) открывают возможности для изучения патогенеза и разработки вакцин

4. Испытания заражения людей-добровольцев могут ускорить разработку вакцин против HCV

5. HCV — исключительно гепатотропный вирус по неизвестным причинам, что может объяснять его способность к хронизации инфекций