ОТКРЫТИЯ В ОБЛАСТИ ВИРУСОЛОГИИ

Конец XIX - начало XX-го века.

Основным методом идентификации вирусов в этот период был метод фильтрации через бактериологические фильтры (свечи Шамберлана), которые использовались как средство разделения возбудителей на бактерии и небактерии. С использованием фильтруемости через бактериологические фильтры были открыты следующие вирусы:1892 г. - вирус табачной мозаики;1892 г. - вирус табачной мозаики;

• 1898 г. - вирус ящура;
• 1899 г. - вирус чумы рогатого скота;
• 1900 г. - вирус желтой лихорадки;
• 1902 г. - вирус оспы птиц и овец;
• 1903 г. - вирус бешенства и вирус чумы свиней;
• 1904 г. - вирус оспы человека;
• 1905 г. - вирус чумы собак и вирус вакцины;
• 1907 г. - вирус денге;
• 1908 г. - вирус оспы и трахомы;
• 1909 г. - вирус полиомиелита;
• 1911 г. - вирус саркомы Рауса;
• 1915 г. - бактериофаги;
• 1916 г. - вирус кори;
• 1917 г. - вирус герпеса;
• 1926 г. - вирус везикулярного стоматита.

30-е годы

Основным вирусологическим методом, используемым для выделения вирусов и их дальнейшей идентификации, являются лабораторные животные (белые мыши - для вирусов гриппа, новорожденные мыши - для вирусов Коксаки, шимпанзе - для вируса гепатита B, куры, голуби - для онкогенных вирусов, поросята-гнотобионты - для кишечных вирусов и т. д.). Первым, кто начал систематически использовать лабораторных животных при изучении вирусов, был Пастер, который еще в 1881 г. проводил исследования по инокуляции материала от больных бешенством в мозг кролика. Другая веха - работы по изучению желтой лихорадки, следствием которых явилось использование в вирусологической практике новорожденных мышей. Кульминацией этого цикла работ стало выделение Сайклзом в 1948 г. на мышах-сосунках группы вирусов эпидемической миалгии.1931 г. - в качестве экспериментальной модели для выделения вирусов стали использоваться куриные эмбрионы, которые обладают высокой чувствительностью к вирусам гриппа, оспы, лейкоза, саркомы кур и некоторым другим вирусам. И в настоящее время куриные эмбрионы широко используются для выделения вирусов гриппа.

• 1932 г. - английский химик Элфорд создает искусственные мелкопористые коллоидные мембраны - основу для метода ультрафильтрации, с помощью которого стало возможным проводить определение размера вирусных частиц и дифференцировать вирусы по этому признаку.
• 1935 г. - применение метода центрифугирования дало возможность кристаллизации вируса табачной мозаики. В настоящее время методы центрифугирования и ультрацентрифугирования (ускорение на дне пробирки превышает 200000 g) широко используются для выделения и очистки вирусов.
• В 1939 г. для изучения вирусов впервые был применен электронный микроскоп, обладающий разрешающей способностью 0,2-0,3 нм. Использование ультратонких срезов тканей и метода негативного контрастирования водных суспензий позволило проводить изучение взаимодействия вирусов с клеткой и исследовать структуру (архитектуру) вирионов. Сведения, полученные с помощью электронного микроскопа, были значительно расширены с помощью рентгеноструктурного анализа кристаллов и псевдокристаллов вирусов. Совершенствование электронных микроскопов завершилось созданием сканирующих микроскопов, позволяющих получать объемные изображения. С использованием метода электронной микроскопии изучена архитектура вирионов, особенности их проникновения в клетку хозяина.

40-е годы

• В 1940 г. Хогланд с коллегами установили, что вирус осповакцины содержит ДНК, но не РНК. Стало очевидным, что вирусы отличаются от бактерий не только размерами и неспособностью расти без клеток, но и тем, что они содержат только один вид нуклеиновой кислоты - ДНК или РНК.
• 1941 г. - американский ученый Херст на модели вируса гриппа открыл феномен гемагглютинации (склеивания эритроцитов). Это открытие легло в основу разработки методов выявления и идентификации вирусов и способствовало изучению взаимодействия вируса с клеткой. Принцип гемагглютинации положен в основу ряда методов: РГА - реакция гемагглютинации - применяется для обнаружения и титрования вирусов; РТГА - реакция торможения гемагглютинации - применяется для идентификации и титрования вирусов.
• 1942 г. - Херст устанавливает наличие у вируса гриппа фермента, который позднее идентифицирован как нейраминидаза.
• 1949 г. - открытие возможности культивирования клеток животных тканей в искусственных условиях. В 1952 г. Эндерс, Уэллер и Роббинс получили Нобелевскую премию за разработку метода культуры клеток.

Введение в вирусологию метода культуры клеток явилось важным событием, давшим возможность получения культуральных вакцин. Из широко применяемых в настоящее время культуральных живых и убитых вакцин, созданных на основе аттенуированных штаммов вирусов, следует отметить вакцины против полиомиелита, паротита, кори и краснухи.

Создателями вакцин против полиомиелита являются американские вирусологи Сэбин (трехвалентная живая вакцина на основе аттенуированных штаммов полиовирусов трех серотипов) и Солк (убитая трехвалентная вакцина). В нашей стране советскими вирусологами М.П. Чумаковым и А.А. Смородинцевым разработана технология производства живой и убитой вакцин против полиомиелита. В 1988 г. Всемирная ассамблея здравоохранения поставила перед ВОЗ задачу ликвидации полиомиелита во всем мире с полным прекращением циркуляции дикого полиовируса. К настоящему времени достигнут огромный прогресс в этом направлении. Применение глобальной вакцинации против полиомиелита с применением «туровых» схем вакцинации позволило не только кардинально снизить заболеваемость, но и создать территории, свободные от циркуляции дикого полиовируса.

Открыты вирусы:

• 1945 г. - вирус Крымской геморрагической лихорадки;
• 1948 г. - вирусы Коксаки.

50-е годы

В 1952 г. Дульбекко разрабатывает метод титрования бляшек в монослое клеток эмбриона цыпленка, что позволило ввести в вирусологию количественный аспект. 1956-62 гг. Уотсон, Каспар (США) и Клуг (Великобритания) разрабатывают общую теорию симметрии вирусных частиц. Структура вирусной частицы стала одним из критериев в системе классификации вирусов.

Этот период характеризовался значительными достижениями в области бактериофагов:

•   установлена индукция профага лизогенизирующих фагов (Львов и др., 1950г.);
•   доказано, что инфекционность присуща фаговой ДНК, а не белковой оболочке (Херши, Чейз, 1952 г.);
•   открыто явление общей трансдукции (Циндер, Ледерберг, 1952 г.).

Реконструирован инфекционный вирус табачной мозаики (Френкель-Конрад, Вильяме, Сингер, 1955-57 гг.), в 1955 г. получен в кристаллическом виде вирус полиомиелита (Шаффер, Шверд, 1955 г.).

Открыты вирусы:

• 1951 г. - вирусы лейкоза мышей и ECHO;
• 1953 г. - аденовирусы;
• 1954 г. - вирус краснухи;
• 1956 г. - вирусы парагриппа, цитомегаловирус, респираторно-синцитиальный вирус;
• 1957 г. - вирус полиомы;
• 1959 г. - вирус аргентинской геморрагической лихорадки.

60-е и последующие годы

Характеризуются расцветом молекулярно-биологических методов исследования. Достижения в области химии, физики, молекулярной биологии и генетики легли в основу методической базы научных исследований, которые стали применяться не только на уровне методик, но и целых технологий, где вирусы выступают не только как объект исследований, но и как инструмент. Ни одно открытие молекулярной биологии не обходится без вирусной модели.

1967 г. - Катес и МакАуслан демонстрируют присутствие в вирионе осповакцины ДНК-зависимой РНК-полимеразы. В следующем году обнаруживается РНК-зависимая РНК-полимераза у реовирусов, а затем у парамиксо- и рабдовирусов. В 1968 г. Якобсон и Балтимор устанавливают наличие у полиовирусов геномного белка, соединенного с РНК, Балтимор и Бостон устанавливают, что геномная РНК полиовируса транслируется в полипротеин.

Открыты вирусы:

• 1960 г. - риновирусы;
• 1963 г. - австралийский антиген (HBsAg).

70-е годы

Балтимор одновременно с Темином и Мизутани сообщают об открытии в составе РНК-содержащих онкогенных вирусов фермента обратной транскриптазы (ревертазы). Становится реальным изучение генома РНК содержащих вирусов.

Изучение экспрессии генов у вирусов эукариот дало фундаментальную информацию о молекулярной биологии самих эукариот - существование кэп-структуры мРНК и ее роль в трансляции РНК, наличие полиадениловой последовательности на 3'-конце мРНК, сплайсинг и роль энхансеров в транскрипции впервые выявлены при изучении вирусов животных.

1972 г. - Берг публикует сообщение о создании рекомбинантной молекулы ДНК. Возникает новый раздел молекулярной биологии - генная инженерия. Применение технологии рекомбинантных ДНК позволяет получать белки, имеющие важное значение в медицине (инсулин, интерферон, вакцины). 1975 г. - Келер и Мильштейн получают первые линии гибридов, продуцирующих моноклональные антитела (МКА). На основе МКА разрабатываются самые специфичные тест-системы для диагностики вирусных инфекций. 1976 г. - Бламберг за открытие HBsAg получает Нобелевскую премию. Установлено, что гепатит A и гепатит B вызываются разными вирусами.

Открыты вирусы:

• 1970 г. - вирус гепатита B;
• 1973 г. - ротавирусы, вирус гепатита A;
• 1977 г. - вирус гепатита дельта.

80-е годы

Развитие заложенных отечественным ученым Л.А. Зильбером представлений о том, что возникновение опухолей может быть связано с вирусами. Компоненты вирусов, ответственные за развитие опухолей, назвали онкогенами. Вирусные онкогены оказались в числе лучших модельных систем, помогающих изучению механизмов онкогенетической трансформации клеток млекопитающих.

1985 г. - Мюллис получает Нобелевскую премию за открытие полимеразной цепной реакции (ПЦР). Это - молекулярно-генетический метод диагностики, позволивший, кроме того, усовершенствовать технологию получения рекомбинантных ДНК и открыть новые вирусы.

Открыты вирусы:

• 1983 г. - вирус иммунодефицита человека;
• 1989 г. - вирус гепатита C;
• 1995 г. - с использованием ПЦР открыт вирус гепатита G.

2008 г. - В Стокгольме стартовала 107-я Нобелевская неделя. По традиции первыми были названы лауреаты в области физиологии и медицины. Престижной награды удостоились германский онколог Харальд Турхаузен и двое французов - первооткрыватели вируса иммунодефицита человека Франсуа Баррэ-Синуси и Люк Монтенье. На этот раз размер премии в каждой номинации составляет 10 млн шведских крон (примерно 1,02 млн евро) - это меньше, чем в прошлом 2007 г.

Среди лауреатов этого года наиболее известен Люк Монтенье из Института Пастера. Ему, собственно, и принадлежит авторство в обозначении вируса - ВИЧ. Лавры первооткрывателя он разделил с американцем Робертом Галло. Известность Монтенье носит несколько скандальный оттенок после того, как в минувшем августе он заявил, что ВИЧ можно заразиться через поцелуй. Это сообщение было немедленно растиражировано в СМИ.

Французские ученые в 1983 году сумели обнаружить и описать новый так называемый ретровирус у пациентов с воспалением лимфожелез. Именно его сейчас называют вирусом иммунодефицита или СПИДа, вызывающего заболевание ВИЧ. Это открытие стало предпосылкой для создания препаратов, замедляющих течение болезни, что позволило серьезным образом сократить смертность от нее, отмечает Нобелевский комитет.