Experten erklären: Warum wurde die Arbeit zum Hepatitis-C-Virus mit dem Nobelpreis 2020 ausgezeichnet? China will die Hepatitis-C-Bedrohung bis 2030 beseitigen

Dies ist das erste Mal in der Geschichte der Menschheit, dass eine chronische Krankheit mit Medikamenten geheilt werden konnte. Es handelt sich um ein klassisches Beispiel dafür, wie Grundlagenforschung die Entwicklung der Humanmedizin fördert und wie Menschen die Wissenschaft als Waffe zur Bekämpfung von Krankheiten nutzen.

Geschrieben von | Fanpu

Am 5. Oktober 2020 erhielten drei Wissenschaftler, Harvey J. Alter, Michael Houghton und Charles M. Rice, gemeinsam den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 2020 für ihre Entdeckung des Hepatitis-C-Virus.

Die Arbeit der drei Personen läuft in etwa wie folgt ab: Harvey J. Alter entdeckte Hepatitis C; Michael Houghton isolierte das RNA-Fragment des Hepatitis-C-Virus (HCV-RNA) und ermöglichte damit die Erkennung des Hepatitis-C-Virus auf molekularer Ebene. Dies führte dazu, dass das Hepatitis-C-Virus bei Bluttransfusionen und Blutproduktvorräten schnell nahezu ausgerottet wurde und eine große Zahl von Hepatitis-C-Infektionen vermieden wurde. Der Engpass, der die Entwicklung von Hepatitis-C-Medikamenten damals einschränkte, bestand darin, dass sich das Hepatitis-C-Virus in einer Laborumgebung nur äußerst schwer replizieren ließ. Charles Rice fand die „Konsensussequenz“ des Hepatitis-C-Virus und etablierte eine Zelllinie, die das Hepatitis-C-Virus effizient replizierte.

Beim diesjährigen Nobelpreis gibt es zwei bemerkenswerte Änderungen: Erstens wurde das Preisgeld des Nobelpreises im Vergleich zum letzten Jahr um 1 Million schwedische Kronen auf 10 Millionen schwedische Kronen (etwa 7,6 Millionen Yuan) erhöht. Zweitens wurde die traditionelle Preisverleihung und das Abendessen im Dezember aufgrund der neuen Kronenepidemie abgesagt und in eine Online-Veranstaltung umgewandelt.

Laut dem chinesischen Zentrum für Krankheitskontrolle und -prävention (CDC) ist Hepatitis C eine ansteckende Krankheit, die hauptsächlich durch Blut übertragen wird. Nach einer Infektion mit dem Hepatitis-C-Virus (HCV) liegt die Chronizitätsrate bei 55–85 %. Die Inzidenz einer Leberzirrhose liegt 20 Jahre nach der Infektion in der Allgemeinbevölkerung bei 5–15 %. Die jährliche Inzidenz des HCV-bedingten hepatozellulären Karzinoms (HCC) bei Patienten mit Leberzirrhose beträgt 2–4 %.

Auf der 69. Weltgesundheitsversammlung hat die Weltgesundheitsorganisation das Gesamtziel festgelegt, „die Virushepatitis bis 2030 zu eliminieren“. Am Welt-Hepatitis-Tag am 28. Juli 2020 erklärte Liu Zhongfu, Sekretär des Parteikomitees des Zentrums für die Prävention und Kontrolle von sexuell übertragbaren Krankheiten und AIDS des chinesischen Zentrums für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten, dass Hepatitis C eine ernsthafte Bedrohung für die öffentliche Gesundheit darstelle. In meinem Land gibt es mehr als 7,6 Millionen Hepatitis C-Patienten. Wenn sie nicht rechtzeitig behandelt werden, entwickeln 15 bis 30 % von ihnen innerhalb von 30 Jahren eine Reihe gesundheitlicher Probleme wie Leberzirrhose, Leberversagen und sogar Leberkrebs, die das Leben und die Gesundheit der Patienten ernsthaft bedrohen. Er sagte, dass mit der Einführung direkt wirkender antiviraler Medikamente (DAAs) die überwiegende Mehrheit der Hepatitis-C-Patienten innerhalb von drei Monaten geheilt werden könne.

In den letzten Jahren haben die chinesischen Behörden intensiv eine Reihe direkt wirkender antiviraler Medikamente gegen Hepatitis C für den Inlandsmarkt zugelassen. Zudem wurden zahlreiche direkt wirkende antivirale Medikamente in den Katalog der nationalen Krankenversicherungen aufgenommen, was das Gesamtziel für 2030 einen Schritt näher bringt.

Exklusives Fanpu-Interview 1 Exklusives Interview mit Ding Qiang, Forscher an der medizinischen Fakultät der Tsinghua-Universität Fanpu: Der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin 2020 wurde an drei Wissenschaftler, Harvey Alter (USA), Michael Houghton (Großbritannien) und Charles Rice (USA), in Anerkennung ihrer Beiträge zur Entdeckung des Hepatitis-C-Virus verliehen. Warum haben diese drei Personen den Preis gewonnen?

Ding Qiang: Der erste Gewinner, Harvey Alter, war der erste, der diese Krankheit (Hepatitis C) erkannte. In den 1970er Jahren schlug er vor, dass es sich um einen neuen Typ von Hepatitis handele, der sich von den zuvor entdeckten Hepatitis A und Hepatitis B unterscheide und durch ein neues Virus verursacht werde. Im Jahr 1989 entdeckte Michael Houghton schließlich das Virus und nannte es Hepatitis-C-Virus (kurz HCV). Dies war das erste Mal, dass Menschen mithilfe molekularbiologischer Techniken ein neues Virus entdeckten. In den folgenden Jahren entwickelte Charles Rice eine Reihe von Systemen zur Untersuchung dieses Virus, die den Wissenschaftlern schließlich die Werkzeuge an die Hand gaben, um Grundlagenforschung zu HCV zu betreiben und Anti-HCV-Medikamente zu testen. Dies führte 2013 zur Einführung von Hepatitis-C-Medikamenten, die diese chronische Krankheit zu fast 100 % heilen können. Es dauerte fast 40 Jahre, bis Hepatitis C als neue Krankheit entdeckt und vollständig geheilt wurde. Dies ist das erste Mal in der Geschichte der Menschheit, dass eine chronische Krankheit mit Medikamenten geheilt werden kann.

Daher können wir davon ausgehen, dass die Arbeit dieser drei Preisträger eine Fortsetzung der Vergangenheit und ein Tor zur Zukunft ist.

Im Jahr 2016 erhielten Ralf Bartenschlager, Charles Rice und Michael Sofia, der Wissenschaftler, der das Medikament Sofosbuvir zur Heilung von Hepatitis C entdeckte, den Lasker Award. Doch Sofia hat diesmal nicht den Nobelpreis gewonnen, was auch die Bedeutung widerspiegelt, die der Nobelpreis der originellsten Arbeit beimisst.

Fanpu: Wir wissen, dass Sie lange Zeit im HCV-Bereich gearbeitet haben und mit Professor Rice zu tun hatten. Können Sie uns seine Arbeit ausführlich vorstellen?

Ding Qiang: Mein Postdoc-Betreuer ist Professor Alex Ploss von der Princeton University, der früher im Rice-Labor gearbeitet hat. Ich beschäftige mich seit meinem Studium mit der HCV-Virologieforschung, bin also bei vielen Treffen mit Charlie in Kontakt gekommen und bin auch mit vielen Leuten in Charlies Labor gut befreundet.

Charlie begann mit der Erforschung von Flaviviren, als er Doktorand am Caltech war. Seine berühmteste Arbeit war das Klonen des Gelbfiebervirus (YFV). Seit 1986 arbeitet Charlie als Assistenzprofessor an der Washington University in St. Louis, wo er das Reverse-Genetik-System für YFV entwickelte. 1989 bemerkte er ein neues Virus, HCV, das von Michael Houghton entdeckt worden war. Das Hepatitis-C-Virus (HCV) und das Gelbfiebervirus (YFV) gehören beide zur Familie der Flaviviridae und weisen einige Ähnlichkeiten auf. Die erfolgreiche Entwicklung des Gelbfiebervirus-Impfstoffs führte damals jedoch zu einer schrittweisen Kürzung der entsprechenden Forschungsgelder, sodass sich Charles der Erforschung des Hepatitis-C-Virus zuwandte. Er und Professor Ralf Bartenschlager von der Universität Heidelberg in Deutschland entwickelten unabhängig voneinander ein System zur Untersuchung der Hepatitis C-Replikation, das sogenannte Replikatorsystem. Mithilfe dieses Systems wurde das wirksame Anti-HCV-Medikament Sofosbuvir entdeckt. Charlie kam 2001 an die Rockefeller University, wo er ein System entwickelte, mit dem sich der gesamte Lebenszyklus des Virus untersuchen ließ, den Rezeptor für HCV entdeckte und ein humanisiertes Mausmodell zur Untersuchung der HCV-Infektion entwickelte. Man kann sagen, dass Charles auf diesem Gebiet eine Reihe bahnbrechender Arbeiten geleistet hat.

Charles legt großen Wert auf die Förderung aller Aspekte der Fähigkeiten von Studenten und Postdoktoranden und seine Studenten kommen aus der ganzen Welt. Viele Forscher auf diesem Gebiet kamen aus seinem Labor und viele von ihnen sind Professoren an Universitäten von Weltrang. Auch in China wurden einige Wissenschaftler in seinem Labor ausgebildet, etwa Professor Yuan Zhenghong und Professor Yi Zhigang von der Universität Fudan. Vor kurzem erhielt Dr. Xianfang Wu von seinem Labor aus auch eine Lehrstelle in Cleveland und gründete sein eigenes Labor. Charles liebt es, Hunde aufzuziehen und mit ihnen spazieren zu gehen. Er hat zwei Hunde in seinem Labor und macht auch gerne Wein.

Fanpu: Was denken Sie, wenn Sie erfahren, dass der diesjährige Nobelpreis für Physiologie oder Medizin der Hepatitis-C-Virusforschung verliehen wurde?

Ding Qiang: Besonders ermutigend finde ich die Auszeichnung im Bereich Hepatitis C, die den Beitrag der Grundlagenforschung zur Humanmedizin eindrucksvoll belegt. Wir erkennen zunächst eine Krankheit, finden dann den Erreger, der die Krankheit verursacht, entwickeln dann Forschungsmethoden für das Virus und finden schließlich Medikamente zur Heilung der Krankheit. Dies ist ein sehr klassisches Beispiel dafür, wie Grundlagenforschung die Entwicklung der Humanmedizin fördert und wie Menschen die Wissenschaft als Waffe zur Bekämpfung von Krankheiten nutzen.

2 Exklusivinterview mit Niu Junqi, Präsident des First People's Hospital der Jilin-Universität und Chefredakteur des Journal of Clinical Hepatobiliary Diseases: Sie arbeiten auf dem Gebiet der Infektionskrankheiten. Bitte sprechen Sie über die Bedeutung der Arbeit der drei Gewinner aus der Perspektive von Infektionskrankheiten.

Niu Junqi: Von der Entdeckung der vollständigen Sequenz des Hepatitis-C-Virus bis zur endgültigen Entwicklung eines Heilmittels dauerte es etwa 29 Jahre. Dies ist der schnellste Sieg der Menschheitsgeschichte gegen pathogene Krankheiten und ein Wunder bei der Bekämpfung des Virus. Aus der Perspektive von Fachleuten für Infektionskrankheiten haben wir uns darauf gefreut, einen Preis für die Forschung zum Hepatitis-C-Virus zu gewinnen, und wir meinen, dass dieser Bereich schon früher einen Preis hätte erhalten sollen. Daher sind die drei heutigen Gewinner wohlverdient.

Nachdem das Hepatitis-B-Virus 1965 entdeckt wurde, stellte man fest, dass es neben den Typen A und B auch eine Art von „Nicht-A, Nicht-B“-Hepatitis gibt, was auf Alter zurückzuführen ist. Von da an nutzte man alle damals verfügbaren technischen Mittel, um diese neue Hepatitis zu erforschen. Schließlich arbeitete ein Forschungsteam unter der Leitung von Michael Houghton, der bei Chiron Pharmaceuticals arbeitete, mit dem US-amerikanischen NIH zusammen, um zunächst die virale genetische Sequenz zu isolieren und zu identifizieren, außerdem das Antigen zu finden und ein Antigen-Antikörper-abhängiges Testkit zu entwickeln, das eine sichere Methode zur Diagnose einer Infektion mit dem Hepatitis-C-Virus lieferte. Von da an nahm die Forschung zum Hepatitis-C-Virus Fahrt auf.

Gleichzeitig werden durch die Festlegung von Screeningmethoden auch die damit verbundenen Probleme der Transfusionshepatitis gelöst. Um 1993 begann China, Bluttransfusionsquellen auf das Hepatitis-C-Virus zu untersuchen. Seitdem ist das Problem der Hepatitis-C-Übertragung durch Bluttransfusionen weitgehend beseitigt.

Bisher kann das Hepatitis-C-Virus weder in Zell- noch in Tiermodellen repliziert werden, Charles M. Rice hat jedoch ein Pseudoviruspartikel entwickelt, das den Replikationsprozess des Hepatitis-C-Virus in Zellen simulieren kann. Dieses Modell wurde verwendet, um Medikamente gegen das Hepatitis-C-Virus zu finden. Mittlerweile gibt es verschiedene niedermolekulare Medikamente, die das Hepatitis-C-Virus an verschiedenen Zielstellen des Virus, wie etwa NS3A\NS4A\NS5B, wirksam bekämpfen können, und die Heilungsrate von Hepatitis C liegt bei 95 %.

Fanpu: Wie ist also die Situation hinsichtlich des Hepatitis-C-Screenings und der Behandlung in China?

Niu Junqi: Charles M. Rice hielt einmal eine Rede vor der American Association for the Study of Liver Diseases, in der er sagte, dass „die Forschung zum Hepatitis-C-Virus der Vergangenheit angehört“, was jedoch für China nicht der Fall sei. China ist noch immer das Land mit der höchsten Zahl an Hepatitis-C-Virusinfektionen, diagnostizierte Patienten machen jedoch nur 19 % aller Patienten aus. Es gibt immer noch eine große Zahl unentdeckter Hepatitis C-Patienten. Wir freuen uns auch auf die kontinuierliche Verbesserung der Screening-Richtlinien des Landes.

Die heutigen medikamentösen Behandlungen sind sehr günstig. Die Kosten für die Heilung eines Hepatitis C-Patienten betragen nur etwa 14.000 Yuan, die Behandlung dauert etwa drei Monate und die Heilungsrate kann bis zu 95 % erreichen, was eine bemerkenswerte Leistung ist.