Ако сте подрастващо момиче, което Ви прави годишен преглед в Съединените щати, вашият лекар почти сигурно ще провери дали сте се сдобили с ваксината срещу HPV, известна иначе като Гардасил. Ваксината, която е 100 процента ефективна срещу определени щамове на човешкия папиломен вирус, е безмозъчна. Днес това е само една от стандартните батерии от ваксини, препоръчани за деца отпреди момчета и момичета в цялата страна. Но когато за първи път беше одобрен от Администрацията по храните и лекарствата през 2006 г., той беше революционен.
До 60-те години на миналия век учените смятали идеята за вируса, причиняващ рак, за нелепо. В същото време повече от 8000 жени годишно умират от рак на шийката на матката и изследователите не можаха да разберат какво го причинява. Едва през 1976 г. вирусолог на име Харалд зур Хаузен идентифицира човешкия папиломен вирус, един от първите вируси, за които се знае, че водят до рак при човека. От 1975 до 2014 г. смъртността от рак на шийката на матката намалява с 50 процента. В бъдеще широкото ваксиниране може да намали случаите на рак на шийката на матката с цели 90 процента, според Националния раков институт.
Повишаването на ваксините като Гардасил представлява голяма морска промяна в начина, по който изследователите разглеждат развитието на рака. И все пак един от основните му играчи е почти неизвестен. Още през 50-те години на миналия век бактериоложката Сара Стюарт въведе идеята, че вирусите могат да доведат до рак - и почти беше изхвърлена от научната общност заради нейните еретични идеи. През 1957 г. тя демонстрира, че вирусът на полиома може да причини ракови тумори при мишки, което открива фундаментално начина, по който изследователите лекуват и предотвратяват рака. Стюарт дори нямаше рак на радара си, когато започна научната си кариера - но след като влезе в онкологията, полето никога няма да бъде същото.
Стюарт е роден на 16 август 1906 г. в щата Ялиско, Мексико, едно от четирите деца. Баща й Джордж, американски инженер по добив, който притежаваше златни и сребърни мини в региона, се срещна и се ожени за майка си Мария Андраде в щата. Ние знаем още малко за нейните родители и нейното детство. Но през 1911 г. животът на семейството в Мексико е прекъснат от местни и национални вълнения след изгнанието на президента Порфирио Диас във Франция и началото на мексиканската революция. Мексиканското правителство нареди на Стюарт и нейното семейство да напуснат и те избягаха в Cottage Grove, Орегон, където Джордж притежава земя.
Когато Стюарт беше в гимназията, семейството се премести в Ню Мексико. Стюарт завършва колежа в държавния университет в Ню Мексико в Лас Крус и специалността по домашна икономика. Това беше най-добрият отворен за жените по онова време и включваше същите курсове като обща научна степен, насочена към мъжете. "Ние взехме химия и всички други курсове, заедно с всички останали", казва Стюарт в интервю от 1964 г. с историка Уиндъм Майлс. „Момичетата взеха същите курсове, които правиха и стипендиантите.“ До завършването си през 1927 г. тя успя да спечели две бакалавърски степени по домашна икономика и обща наука.
След дипломирането си Стюарт преподава домашна икономика в малка гимназия в Татум, Ню Мексико. Това беше единствената възможност, която й беше на разположение - но не беше достатъчна. „След половин година от това аз… кандидатствах за стипендии, просто избирах произволно места в цялата страна“, припомни тя по-късно. Скоро получи хапка от университета в Масачузетс, където тя прие оферта за стипендия в тяхната аспирантура и спечели магистърска степен по микробиология през 1930г.
Същата година тя зае позицията на първия бактериолог в експерименталната станция в Колорадо във Форт Колинс, селскостопански изследователски център, където работи върху бактериите за фиксиране на азот за по-добър добив на културите. "Работих там три години", каза тя, "и това беше в почвената бактериология, от която не се интересувах, така че тогава реших да получа доктор."
Възпитаник на NMSU Сара Елизабет Стюарт беше пионер в областта на вирусната онкология. Този портрет на нея е направен през 1969 г. (С любезното съдействие на Държавния университет в Ню Мексико) Започва докторска работа в Медицинския университет в Колорадо в Денвър през 1933 г. Но две години след докторантурата си Стюарт заема неплатена позиция в Националния здравен институт като научен сътрудник на Айда Бенгтсън, първата жена учен, която работи в Обществената здравна служба. В крайна сметка Стюарт пое работата на Бенгтсън в анаероби, организми, които оцеляват без кислород. Гангрена, анаеробна инфекция, е често срещана при военни рани и Стюарт помага на разработените токсоиди за лечение на гангрена и имунизация, които по-късно ще бъдат използвани през Втората световна война.
Стюарт завършва докторска степен в Чикагския университет през 1939 г., докато е назначена за NIH. В този момент тя отново се интересува от работата си върху анаероби и токсоиди. Тя напуска НИХ през 1944 г. с намерението да спечели медицинска степен и да премине към изследвания за рак. По някаква причина тя по това време е иззета от убеждението, че има връзка между вирусите и рака. „Моите чувства винаги са били, че със сигурност определени видове рак са причинени от вируси“, каза тя. Но тя нямаше представа колко противоречиви ще бъдат идеите й. "Имаше огромно чувство срещу вируси и рак, което аз никога, никога не съм осъзнавал."
Първият намек, че това ще бъде дълга трудна битка, дойде, когато тя внесе предложение в NIH с молба за подкрепа за изследване на тумори и вирусна етиология. И NIH, и Националният институт за рак (NCI) отказаха, казвайки, че тя не е квалифицирана да работи върху изследвания върху хора - никога не е работила върху науки, които пряко участват бозайници, много по-малко хора - и че предложението й е „съмнително“. натрупа необходимия опит и засили легитимността си, Стюарт реши да работи за завършване на медицинска степен.
Имаше само един проблем: през 1944 г. жените все още не бяха допуснати да се запишат като пълноправни студенти в повечето американски медицински училища. С късмет, Стюарт намери решение. Тя прие пост в медицинското училище на университета в Джорджтаун като инструктор по бактериология, което й позволи да ходи безплатно на медицински курсове, дори и да не се счита за пълноправен студент. През 1947 г. медицинското училище започва да приема жени и тя официално се записва. През 1949 г., на 43-годишна възраст, Стюарт става първата жена, спечелила медицинска степен в Джорджтаун.
Стюарт се върна в NIH, но все още беше отказана възможността да изследва рак. Вместо това тя заема временна позиция в болница на остров Стейтън, където е назначена на гинекология. Алън Рабсън, изследовател и по-късно заместник-директор в NCI, припомни в интервю от 1987 г., че когато Стюарт приключи с престоя си на остров Стейтън, „тя се върна и каза, че сега е готова да докаже, че ракът е причинен от вируси. Режисьорът каза, че не тук няма. Така че те не биха й позволили да се върне. ”Но Стюарт е назначена за медицински директор в Корпуса на общественото здравеопазване на САЩ и заема позиция в NCI в Балтимор, където най-накрая тя разполага с професионалния лост и ресурси, за да започне своята работа. сериозно.
По онова време онколозите не бяха готови да смятат, че вирусите могат да причинят рак при хората. В интервю за Smithsonian.com Грегъри Морган, историк и философ на науката от Технологичния институт на Стивънс, дава две причини за това. „Имаше хора, които смятаха, че околната среда причинява рак и различни химикали могат да причинят рак“, обяснява той. „Другото нещо, което хората очакваха, беше ако ракът има [а] вирусна причина, тогава бихте очаквали той да има подобни модели като инфекциозните заболявания. Така че, ако някой има рак, тогава той на теория би могъл да го прехвърли на някой друг. И тези модели наистина не се виждаха. "
Търсенето на Стюарт за вирусна основа за рак не беше безпрецедентно. През 1911 г. вирусологът Пейтън Рус открива вируса на руска саркома, за който той заключи, че може да предаде рак при пилета. През 1933 г. Ричард Шоп, лекар и вирусолог, открива вируса на папилома на Шоп, който причинява кератинови карциноми при зайци, а три години по-късно биологът Джон Битнер демонстрира, че вирусът на тумор на млечната жлеза на мишката може да се предава от майката на мишката на нейната млада чрез млякото й. Но работата на Лудвиг Грос върху левкемията при мишки през 50-те години на миналия век доведе до първия голям пробив във връзката вирус-рак - и именно тази работа се зае Стюарт, когато се премести в NCI през 1951 г.
Грос, първоначално имунолог, също се бореше да спечели уважение към своите изследвания. Докато работи в мазето на болницата за ветерани в Бронкс през 1951 г., той открива вирус на левкемия на мишката, който по-късно ще носи неговия съименник. Брутно инжектирани новородени мишки с суспензия от наземни миши органи, за които се знае, че имат левкемия и установяват, че мишките също растат тумори. По-късно Стюарт и Бернис Еди от лабораторията за контрол на биологията опитаха същия експеримент. Вместо да повторят резултатите му, мишките им израстват тумори от различен вид. „Опитах се да потвърдя неговата работа и вместо да получа левкемия, получих тумори на паротидната жлеза - обясни Стюарт, - които бяха тумори, които никога не са били наблюдавани като спонтанни тумори при мишки.“
През 1953 г. и Стюарт, и Грос публикуваха документи за тези индуцирани паротидни тумори само на няколко месеца. Стюарт и Еди бяха консервативни в заключенията си, твърдейки, че „агент“ е причинил рака, но избягваха да го определят като причиняващ рак вирус, който знаеше, че ще бъде противоречив. Те озаглавиха своята книга „Левкемия при мишки, произведена от филтрабелен агент, присъстващ в левкемични тъкани на AKR с бележки за саркома, произведена от същия агент.“ И Стюарт и Грос настояха, че са открили туморите независимо, но Грос поддържа, че той има резултати на първо място и следователно заслужен кредит.
Докато дебатът за правилното приписване бушуваше, Стюарт не откъсваше поглед от наградата. Знаеше, че за да се промени мнението на научната общност, ще трябва да установи причинно-следствена връзка между причинителя и туморите. Така тя се обърна към клетъчната култура. Първо, Стюарт изолира туморни екстракти, които първо култивира в маймунски клетки, а след това в миши ембриони. Тя и Еди откриват, че течностите, които са събрани от миши ембрио култури, имат по-големи количества от вируса, индуциращ тумора. Следващата от тях през 1957 г. книга „Неоплазми при мишки, инокулирани с туморен агент, пренасяни в тъканна култура“, заключава, че „най-разумната хипотеза е, че е вирус.“ Това беше първият път, когато учен окончателно инкриминира вирус като причиняващ рак.
Сара Стюарт през 1971 г. Бивш медицински директор на Националния раков институт, Стюарт е мексиканско-американски изследовател, който е пионер в областта на вирусната онкология, като демонстрира, че причиняващите рак вируси могат да се разпространяват от животни в животни. Тя и Бернис Еди съоткриват първия вирус на полиома, а вирусът на полиома Стюарт-Еди е кръстен на тях. (Национален раков институт) Вирусът, който идентифицираха, се оказва, че причинява около 20 други вида тумори в допълнение към паротидни тумори. Така Еди предложил да го наричат вируса на полиома, което буквално означава "много тумори". През 1958 г. двойката отглежда вируса в тъканната култура за първи път и е кръстен на вируса на полиома SE (Stewart-Eddy) в тяхна чест, Изясняването на връзката между вирусите и рака скоро доведе до натрупване на изследователски пътища, което накара учените да разберат по-добре развитието както на лимфома на Бъркит, така и на болестта на Ходжкин. „Цялото място току-що избухна, след като Сара намери полиома“, каза Рабсън. Джон Хелер, тогава директор на NCI, каза за списание TIME, че връзката вирус-рак е „най-горещото нещо в изследванията на рака“.
След като работи над полиома в продължение на 11 години и папилома за 19 години, Даяна Пастрана, старши ръководител на техническата лаборатория в NIH, казва, че все още е поразена от това колко ефективен е вирусът в генетичен мащаб. Докато човешката ДНК има милиарди базови двойки, които да кодират всички черти, от които се нуждаем, за да оцелеем, „този вирус има само пет хиляди базови двойки, за да направи това“, казва тя. „И в рамките на това може да направи много сложни неща.“ От началото на 2000-те, казва Пастрана, изследователите успяват да открият все повече и повече за връзката на полима с човешките заболявания.
Без упоритостта на Стюарт и Еди, ваксината срещу HPV „никога не би се случила“, казва Пастрана. „Благодарение на първоначалната им работа, много неща са разбрани. Не само, че вирусите могат да причинят рак, но и всичко, което има общо с рака, като първите гени, които те бяха в състояние да се свържат с рака, беше заради тяхната работа. ”Работата на двойката отвори изцяло нови пътища за изследвания, включително търсене за онкогенни вируси при хората. През останалата част от кариерата си Стюарт ще прекара времето си в лов на вируси, които допринасят за човешки рак. В последната си книга, публикувана през 1972 г., тя съобщава за възможните следи от вирус в саркома при човека.
Докато прилага научните си знания за разбирането на рака, Стюарт се е сблъсквала лично с рака. Първо й беше диагностициран рак на яйчниците, а след това и рак на белите дробове, което сложи край на живота й през 1976 г. Еди, който стана дългогодишен приятел и колега на Стюарт, заяви, че Стюарт продължава изследванията си, докато не се разболее твърде много, за да работи през 1974 г.
Когато Стюарт влезе в полето, изследванията за вируси не бяха в радара на Националния раков институт. До 1960 г. NCI харчи 3, 9 милиона долара годишно за проучване на връзките, които Стюарт намери, според Wall Street Journal . Днес NIH може да се похвали с бюджет от 70 милиона долара за превенция на рака, който включва изследвания на вируси и рак. Въпреки че Стюарт няма да доживее да види ваксината Гардасил и други триумфи, които нейната работа е породила, тя е живяла достатъчно дълго, за да види полето си да се премести от границата на науката към основния поток.
