Jeśli jesteś dorastającą dziewczyną, która corocznie sprawdza się w Stanach Zjednoczonych, twój lekarz prawie na pewno sprawdzi, czy otrzymałeś szczepionkę przeciwko wirusowi HPV, znaną również jako Gardasil. Szczepionka, która jest w 100 procentach skuteczna przeciwko niektórym szczepom wirusa brodawczaka ludzkiego, jest oczywista. Dziś jest to tylko jedna ze standardowych baterii szczepionek zalecanych dla preteen chłopców i dziewcząt w całym kraju. Ale kiedy został po raz pierwszy zatwierdzony przez Food and Drug Administration w 2006 roku, był rewolucyjny.
Do lat 60. XX wieku naukowcy uważali ideę wirusa wywołującego raka za niedorzeczną. W tym samym czasie ponad 8 000 kobiet umierało na raka szyjki macicy, a badacze nie mogli dowiedzieć się, co go spowodowało. Dopiero w 1976 r. Wirusolog Harald zur Hausen zidentyfikował wirusa brodawczaka ludzkiego, jednego z pierwszych wirusów, o których wiadomo, że prowadzą do raka człowieka. W latach 1975–2014 liczba zgonów z powodu raka szyjki macicy spadła o 50 procent. Według National Cancer Institute powszechne szczepienia mogą zmniejszyć liczbę przypadków raka szyjki macicy nawet o 90 procent.
Wzrost liczby szczepionek, takich jak Gardasil, stanowi poważną morską zmianę w postrzeganiu rozwoju raka przez naukowców. A jednak jeden z jego głównych graczy jest prawie nieznany. Już w latach pięćdziesiątych bakteriolog Sarah Stewart była pionierem koncepcji, że wirusy mogą prowadzić do raka - i została prawie wyrzucona ze środowiska naukowego za swoje heretyckie pomysły. W 1957 r. Wykazała, że wirus poliomy może powodować nowotwory złośliwe u myszy, co zasadniczo zmieniło sposób, w jaki badacze leczą raka i im zapobiegają. Stewart nawet nie miała raka na swoim radarze, kiedy rozpoczęła karierę naukową - ale kiedy wejdzie do onkologii, pole nigdy nie będzie takie samo.
Stewart urodził się 16 sierpnia 1906 r. W stanie Jalisco w Meksyku, jedno z czworga dzieci. Jej ojciec George, amerykański inżynier górnictwa, który był właścicielem kopalni złota i srebra w regionie, poznał i poślubił jej matkę, Marię Andrade, w stanie. Niewiele więcej wiemy o jej rodzicach i jej dzieciństwie. Ale w 1911 r. Życie rodziny w Meksyku zostało przerwane przez lokalne i narodowe niepokoje po wygnaniu prezydenta Porfirio Diaza do Francji i na początku rewolucji meksykańskiej. Rząd meksykański nakazał Stewartowi i jej rodzinie wyjechać, a oni uciekli do Cottage Grove w stanie Oregon, gdzie George był właścicielem ziemi.
Kiedy Stewart był w liceum, rodzina przeprowadziła się do Nowego Meksyku. Stewart poszedł na studia na New Mexico State University w Las Cruces i specjalizował się w ekonomii domowej. W tamtym czasie była to najlepsza otwarta dla kobiet i obejmowała wszystkie te same kursy jako ogólny tytuł naukowy skierowany do mężczyzn. „Wzięliśmy chemię i wszystkie inne kursy wraz ze wszystkimi innymi” - powiedział Stewart w wywiadzie dla historyka Wyndhama Milesa z 1964 roku. „Dziewczynki odbywały te same kursy, co uczniowie”. Zanim ukończyła szkołę w 1927 r., Udało jej się zdobyć dwa tytuły licencjata z ekonomii domowej i nauk ogólnych.
Po ukończeniu studiów Stewart uczył ekonomii domowej w małym liceum w Tatum w Nowym Meksyku. To była jedyna dostępna opcja - ale to nie wystarczyło. „Po pół roku tego… starałam się o stypendia, po prostu losowo wybierając miejsca w całym kraju”, wspomina później. Wkrótce ugryzła ją University of Massachusetts, gdzie przyjęła ofertę stypendialną w programie studiów magisterskich i uzyskała tytuł magistra mikrobiologii w 1930 r.
W tym samym roku objęła stanowisko pierwszego bakteriologa w Colorado Experimental Station w Fort Collins, centrum badań rolniczych, w którym pracowała nad bakteriami wiążącymi azot w celu uzyskania lepszych plonów. „Pracowałam tam przez trzy lata” - powiedziała - „i była to bakteriologia glebowa, która mnie nie interesowała, więc zdecydowałem się na doktorat”.
Absolwentka NMSU, Sarah Elizabeth Stewart, była pionierem w dziedzinie onkologii wirusowej. Ten jej portret został zrobiony w 1969 roku. (Zdjęcie dzięki uprzejmości New Mexico State University) Rozpoczęła pracę doktorską na University of Colorado School of Medicine w Denver w 1933 r. Ale dwa lata po studiach doktoranckich Stewart objęła nieodpłatne stanowisko w National Institutes of Health jako asystent naukowy Idy Bengtson, pierwszej kobiety-naukowca, która pracowała w publicznej służbie zdrowia. W końcu Stewart przejął pracę Bengtsona w beztlenowcach, organizmach, które przetrwały bez tlenu. Gangrena, beztlenowa infekcja, była powszechna w ranach wojennych, a Stewart pomógł opracować toksoidy do leczenia zgorzeli i immunizacji, które później zostaną wykorzystane podczas II wojny światowej.
Stewart ukończyła doktorat na uniwersytecie w Chicago w 1939 r. Podczas pracy dla NIH. W tym momencie ponownie zainteresowała się beztlenowcami i toksoidami. Opuściła NIH w 1944 r. Z zamiarem zdobycia stopnia naukowego i przejścia na badania nad rakiem. Z jakiegoś powodu złapała ją w tym czasie przekonanie, że istnieje związek między wirusami a rakiem. „Zawsze uważałem, że z pewnością niektóre nowotwory są wywoływane przez wirusy” - powiedziała. Ale nie miała pojęcia, jak kontrowersyjne będą jej pomysły. „Było ogromne uczucie przeciwko wirusom i rakowi, czego nigdy, nigdy nie zdawałem sobie sprawy.”
Pierwsza wskazówka, że będzie to długa bitwa pod górę, pojawiła się, gdy złożyła wniosek do NIH z prośbą o wsparcie w badaniu guzów i etiologii wirusowej. Zarówno NIH, jak i National Cancer Institute (NCI) odmówiły, mówiąc, że nie ma kwalifikacji do pracy nad badaniami na ludziach - nigdy nie pracowała nad naukami, które bezpośrednio dotyczą ssaków, a tym bardziej ludzi - i że jej propozycja była „wątpliwa”. zdobyć niezbędne doświadczenie i wzmocnić jej legitymację, Stewart postanowił pracować na kierunku medycznym.
Był tylko jeden problem: w 1944 r. Kobietom nie zezwolono jeszcze na zapisanie się na studia w większości amerykańskich szkół medycznych. Przy odrobinie szczęścia Stewart znalazł rozwiązanie. Zaakceptowała stanowisko w Georgetown University Medical School jako instruktor bakteriologii, co pozwoliło jej brać udział w kursach medycznych za darmo, nawet jeśli nie była uważana za pełną studentkę. W 1947 r. Szkoła medyczna zaczęła przyjmować kobiety i formalnie się zapisała. W 1949 roku, w wieku 43 lat, Stewart stała się pierwszą kobietą, która uzyskała stopień medyczny Georgetown.
Stewart wrócił do NIH, ale wciąż odmawiano mu możliwości badania raka. Zamiast tego objęła tymczasową pozycję w szpitalu na Staten Island, gdzie została przydzielona do ginekologii. Alan Rabson, badacz, a później zastępca dyrektora NCI, przypomniał w wywiadzie z 1987 roku, że kiedy Stewart skończyła swoją przygodę na Staten Island, „wróciła i powiedziała teraz, że jest gotowa udowodnić, że rak [był] spowodowany przez wirusy. Dyrektor powiedział, że nie ma cię tutaj. Więc nie pozwolą jej wrócić. ”Ale Stewart został mianowany dyrektorem medycznym w Korpusie Zamówień Publicznych Służby Zdrowia Stanów Zjednoczonych i objął stanowisko w NCI w Baltimore, gdzie w końcu miała profesjonalną dźwignię i zasoby, aby rozpocząć swoją pracę na serio.
W tym czasie onkolodzy nie byli gotowi sądzić, że wirusy mogą powodować raka u ludzi. Gregory Morgan, historyk i filozof nauki w Stevens Institute of Technology, w wywiadzie dla Smithsonian.com podaje dwa powody tego. „Niektórzy ludzie uważali, że środowisko powoduje raka, a różne chemikalia mogą powodować raka”, wyjaśnia. „Inną rzeczą, jakiej ludzie się spodziewali, było to, że rak ma [wirusową] przyczynę, to można oczekiwać, że będzie miał podobne wzorce do chorób zakaźnych. Więc jeśli ktoś miał raka, teoretycznie byłby w stanie przenieść go na kogoś innego. I te wzory nie były tak naprawdę widoczne. ”
Poszukiwanie wirusowej podstawy raka przez Stewarta nie było bezprecedensowe. W 1911 roku wirusolog Peyton Rous odkrył wirusa mięsaka Rousa, który, jak stwierdził, może przenosić raka u kurcząt. W 1933 r. Richard Shope, lekarz i wirusolog, odkrył wirusa brodawczaka Shope, który powodował rogowacenie raków u królików, a trzy lata później biolog John Bittner wykazał, że mysi wirus nowotworu sutka można przenieść z myszy matki na jej młode poprzez jej mleko. Ale to praca Ludwiga Grossa na temat białaczki u myszy w latach 50. XX wieku doprowadziła do pierwszego poważnego przełomu w łączeniu wirusa z rakiem - i była to praca, którą podjęła Stewart, kiedy przeprowadziła się do NCI w 1951 roku.
Gross, pierwotnie immunolog, również starał się zdobyć szacunek dla swoich badań. Pracując w piwnicy Szpitala Administracyjnego Weteranów w Bronksie w 1951 r. Odkrył mysiego wirusa białaczki, który później nosił jego imiennik. Noworodkom myszom brutto wstrzyknięto zawiesinę zmielonych narządów mysich, o których wiadomo, że mają białaczkę, i stwierdzono, że myszy również miały guzy. Później Stewart i Bernice Eddy z Laboratorium Kontroli Biologicznej próbowali tego samego eksperymentu. Zamiast powielać jego wyniki, ich myszy wyhodowały guzy innego rodzaju. „Próbowałem potwierdzić jego pracę i zamiast zachorować na białaczki, dostałem guzy ślinianki przyusznej”, wyjaśnił Stewart, „które były guzami, które nigdy wcześniej nie były obserwowane jako spontaniczne guzy u myszy”.
W 1953 roku zarówno Stewart, jak i Gross opublikowali artykuły na temat tych indukowanych guzów ślinianek przyusznych w odstępie kilku miesięcy. Stewart i Eddy byli konserwatywni w swoich wnioskach, utrzymując, że „agent” spowodował raka, ale unikali wskazywania go jako wirusa wywołującego raka, o którym wiedzieli, że będzie kontrowersyjny. Zatytułowały swoją pracę „Białaczka u myszy wytwarzana przez filtrowalny czynnik obecny w tkankach białaczkowych AKR z notatkami na mięsaka wyprodukowanego przez tego samego agenta”. Zarówno Stewart, jak i Gross upierali się, że odkryli guzy niezależnie, ale Gross utrzymywał, że ma wyniki pierwsze, a zatem zasłużony kredyt.
Podczas gdy trwała debata na temat prawidłowego przypisania, Stewart nie odrywała oczu od nagrody. Wiedziała, że aby przekonać opinię społeczności naukowej, będzie musiała ustalić związek przyczynowy między agentem a nowotworami. Więc zwróciła się do hodowli komórek. Najpierw Stewart wyizolował ekstrakty nowotworowe, które najpierw hodowała w komórkach małpy, a następnie w embrionach myszy. Ona i Eddy odkryli, że płyny, które pobrali z kultur zarodkowych myszy, zawierały większe ilości wirusa wywołującego nowotwór. W kolejnym artykule z 1957 r. „Nowotwory u myszy zaszczepionych środkiem nowotworowym przenoszonym w hodowli tkankowej” stwierdzono, że „najbardziej rozsądną hipotezą jest to, że jest to wirus”. To był pierwszy raz, kiedy naukowiec ostatecznie oskarżył wirusa jako wywołujący raka.
Sarah Stewart w 1971 roku. Były dyrektor medyczny National Cancer Institute, Stewart był meksykańsko-amerykańskim badaczem, który był pionierem w dziedzinie onkologii wirusowej, wykazując, że wirusy wywołujące raka mogą przenosić się między zwierzętami. Ona i Bernice Eddy wspólnie odkryli pierwszego wirusa polioma, a jego wirus nazwano imieniem Stewart-Eddy. (National Cancer Institute) Wirus, który zidentyfikowali, okazał się powodować około 20 innych rodzajów nowotworów oprócz guzów przyusznych. Eddy zasugerował więc, że nazywają go wirusem poliomy, co dosłownie oznacza „wiele nowotworów”. W 1958 r. Para po raz pierwszy wyhodowała wirusa w hodowli tkankowej i została nazwana na ich cześć wirusem poliomy SE (Stewart-Eddy). . Wyjaśnienie związku między wirusami a rakiem wkrótce doprowadziło do rozkwitu ścieżek badawczych, prowadząc naukowców do lepszego zrozumienia rozwoju zarówno chłoniaka Burkitta, jak i choroby Hodgkina. „Całe miejsce wybuchło po tym, jak Sarah znalazła poliomę” - powiedział Rabson. John Heller, wówczas dyrektor NCI, powiedział TIME Magazine, że połączenie wirusa z rakiem było „najgorętszą rzeczą w badaniach nad rakiem”.
Po 11 latach pracy nad polioma i brodawczakiem 19 lat, Diana Pastrana, starszy kierownik laboratorium technicznego w NIH, mówi, że wciąż zaskakuje ją skuteczność wirusa w skali genetycznej. Podczas gdy ludzkie DNA ma miliardy par zasad, aby zakodować wszystkie cechy, których potrzebujemy, aby przetrwać, „ten wirus ma tylko pięć tysięcy par zasad, aby to zrobić”, mówi. „I w tym może robić wiele skomplikowanych rzeczy.” Pastrana mówi, że od wczesnych lat 2000. naukowcy mogli odkrywać coraz więcej na temat związku polimii z chorobami ludzkimi.
Bez uporu Stewarta i Eddy'ego szczepionka przeciw HPV „nigdy by się nie wydarzyła”, mówi Pastrana. „Dzięki ich początkowej pracy zrozumiano wiele rzeczy. Nie tylko wirusy mogą powodować raka, ale wszystko, co ma związek z rakiem, podobnie jak pierwsze geny, które były w stanie powiązać z rakiem, wynikało z ich pracy. ”Praca tej pary otworzyła zupełnie nowe możliwości badań, w tym poszukiwania dla wirusów onkogennych u ludzi. Przez resztę swojej kariery Stewart spędzała czas na poszukiwaniu wirusów, które przyczyniły się do rozwoju ludzkich nowotworów. W swojej ostatniej pracy, opublikowanej w 1972 r., Opisała możliwe ślady wirusa w mięsaku człowieka.
Wykorzystując swoją wiedzę naukową do zrozumienia raka, Stewart osobiście skonfrontował się z rakiem. Najpierw zdiagnozowano u niej raka jajnika, a następnie raka płuc, który zakończył jej życie w 1976 roku. Eddy, który został wieloletnim przyjacielem i kolegą Stewarta, powiedział, że Stewart kontynuował badania, dopóki nie zachorowała zbyt długo, aby pracować w 1974 roku.
Kiedy Stewart wkroczył na pole, badania nad wirusami nie były prowadzone przez radar National Cancer Institute. Według Wall Street Journal do 1960 roku NCI wydawało rocznie 3, 9 miliona dolarów na badania połączeń, które odkrył Stewart. Dzisiaj NIH może pochwalić się budżetem w wysokości 70 milionów dolarów na profilaktykę raka, który obejmuje badania nad wirusami i rakiem. Mimo że Stewart nie dożyłaby życia, żeby zobaczyć szczepionkę Gardasil i inne triumfy, jakie wywołała jej praca, żyła wystarczająco długo, by zobaczyć, jak jej dziedzina przenosi się z marginesu nauki do głównego nurtu.
