Ako ste adolescentica koja ima godišnji pregled u Sjedinjenim Državama, vaš liječnik će gotovo sigurno još jednom provjeriti je li cjepivo protiv HPV-a, inače poznato kao Gardasil. Cjepivo, koje je 100 posto učinkovito protiv određenih sojeva humanog papiloma virusa, nije odgovorno. Danas je to samo jedna od standardnih baterija cjepiva koja se preporučuje za pređašle dječake i djevojčice širom zemlje. Ali kad ga je 2006. godine prvi put odobrila Uprava za hranu i lijekove, bilo je revolucionarno.
Do 1960-ih, znanstvenici su ideju virusa koji uzrokuje rak smatrali pogrdnim. U isto vrijeme, više od 8.000 žena godišnje umire od raka grlića maternice, a istraživači nisu mogli razabrati što ga uzrokuje. Tek 1976. godine virolog po imenu Harald zur Hausen identificirao je humani papiloma virus, jedan od prvih virusa za koji se zna da dovodi do ljudskog raka. Od 1975. do 2014. godine smrtnost od raka grlića maternice opala je za 50 posto. U budućnosti bi rašireno cijepljenje moglo smanjiti broj karcinoma grlića maternice za čak 90 posto, prema Nacionalnom institutu za rak.
Porast cjepiva poput Gardasila predstavlja veliku morsku promjenu u načinu na koji su istraživači promatrali razvoj raka. A još je jedan od njegovih glavnih igrača gotovo nepoznat. Još u pedesetim godinama prošlog stoljeća, bakteriolog Sarah Stewart pokrenula je koncept da virusi mogu dovesti do raka - i gotovo je izbačena iz znanstvene zajednice zbog svojih heretičkih ideja. Godine 1957. pokazala je da virus poliome može uzrokovati karcinom tumora kod miševa, što je nalaz koji je u osnovi promijenio način na koji su istraživači liječili i spriječili rak. Stewart nije imala ni rak na svom radaru kada je započela znanstvenu karijeru - ali kad bi jednom ušla u onkologiju, polje nikad neće biti isto.
Stewart je rođen 16. kolovoza 1906. u državi Jalisco u Meksiku, jedno od četvero djece. Njezin otac George, američki rudarski inženjer koji je posjedovao rudnike zlata i srebra u regiji, upoznao je i oženio svoju majku Mariju Andrade u državi. O njenim roditeljima i njenom djetinjstvu znamo malo više. No 1911. godine život obitelji u Meksiku bio je prekinut lokalnim i nacionalnim nemirima uslijed progonstva predsjednika Porfiria Diaza u Francusku i početka Meksičke revolucije. Meksička vlada naredila je Stewartu i njezinoj obitelji da odu, a oni su pobjegli u Cottage Grove, Oregon, gdje je George posjedovao zemlju.
Kad je Stewart bio u srednjoj školi, obitelj se preselila u New Mexico. Stewart je završio fakultet na Državnom sveučilištu New Mexico u Las Crucesu i diplomirao kućnu ekonomiju. U to je vrijeme bio najbolji glavni otvoren za žene i imao je sve iste tečajeve kao i stupanj opće znanosti namijenjen muškarcima. „Uzimali smo kemiju i sve druge tečajeve, zajedno sa svima drugima“, rekao je Stewart u intervjuu povjesničara Wyndhama Milesa iz 1964. godine. „Djevojke su pohađale iste tečajeve koje su radili i drugovi.“ Dok je diplomirala 1927., uspjela je steći dvije diplome iz kućne ekonomije i opće znanosti.
Nakon mature, Stewart je predavao ekonomiju kuće u maloj srednjoj školi u Tatumu u Novom Meksiku. To joj je bila jedina opcija - ali nije bilo dovoljno. "Nakon pola godine toga ... prijavila sam se za stipendije, samo birala mjesta nasumično u cijeloj zemlji", prisjetila se kasnije. Ubrzo je dobila zalogaj na Sveučilištu u Massachusettsu, gdje je prihvatila ponudu za zajedništvo u njihovom diplomskom programu i stekla magisterij iz mikrobiologije 1930. godine.
Iste godine zaposlila se kao prva bakteriologinja na eksperimentalnoj stanici u Koloradu u Fort Collinsu, poljoprivrednom istraživačkom centru, gdje je radila na bakterijama koje učvršćuju dušik za bolji prinos. "Tri godine sam radila tamo", rekla je, "a to je bila u bakteriologiji tla, što me nije zanimalo, pa sam tada odlučila doktorirati."
NMSU alumna Sarah Elizabeth Stewart bila je pionirka na području virusne onkologije. Ovaj njen portret snimljen je 1969. godine. (Fotografijom s Državnog sveučilišta New Mexico) Doktorski rad započela je na Medicinskom fakultetu Sveučilišta u Coloradu u Denveru 1933. No, dvije godine kada je doktorirala, Stewart je zauzela neplaćeno radno mjesto na Nacionalnom institutu za zdravstvo kao istraživačica Ida Bengtson, prve žene znanstvenice koja radi u Službi za javno zdravstvo. Na kraju je Stewart preuzeo Bengtsonov rad u anaerobima, organizmima koji opstaju bez kisika. Gangrena, anaerobna infekcija, bila je česta kod ratnih rana, a Stewart je pomogao razviti toksoide za liječenje i imunizaciju gangrene koji će se kasnije koristiti u Drugom svjetskom ratu.
Stewart je doktorirala na Sveučilištu u Chicagu 1939. dok je bila na dodjeli za NIH. U tom je trenutku ponovno postala nezainteresirana za svoj rad na anaerobima i toksoidima. Napustila je NIH 1944. godine s namjerom da stekne medicinski fakultet i prebaci se na istraživanje raka. Iz nekog razloga, u to vrijeme ju je uhvatila uvjerenje da postoji veza između virusa i raka. "Moje su osjećaje uvijek bile to što sigurno određeni karcinom uzrokuje virus", rekla je. Ali ona je malo imala pojma koliko će joj ideje biti kontroverzne. "Postojao je nevjerojatan osjećaj protiv virusa i raka, što nikad, nikad nisam shvatio."
Prvi nagovještaj da će to biti duga uzlazna bitka uslijedio je kad je NIH-u podnijela prijedlog tražeći podršku za proučavanje tumora i virusne etiologije. I NIH i Nacionalni institut za rak (NCI) odbili su, rekavši da nije kvalificirana za rad na istraživanju ljudi - nikada nije radila na znanostima koje su izravno uključivale sisare, još manje ljude - i da je njezin prijedlog bio "sumnjiv". stekne potrebno iskustvo i pojača legitimitet, Stewart je odlučila raditi na diplomiranju liječnika.
Postojao je samo jedan problem: 1944. godine ženama još nije bilo dopušteno upisati se kao redovite studentice na većini američkih medicinskih škola. Pukom sreće Stewart je našao zaobilazno rješenje. Prihvatila je mjesto na Medicinskom fakultetu Sveučilišta Georgetown kao instruktor bakteriologije, što joj je omogućilo besplatno pohađanje medicinskih tečaja, čak i ako se nije smatrala punopravnim studentom. Godine 1947. medicinski fakultet počeo je prihvaćati žene, a ona se formalno upisala. 1949., U dobi od 43 godine, Stewart je postala prva žena koja je stekla medicinsku diplomu u Georgetownu.
Stewart se vratio u NIH, ali još uvijek joj je uskraćena mogućnost da studira rak. Umjesto toga, zauzela je privremeni položaj u bolnici na Staten Islandu, gdje joj je dodijeljena ginekologija. Alan Rabson, istraživač i kasnije zamjenik direktora NCI-ja, prisjetio se u intervjuu iz 1987. godine da se, kad je Stewart završila na Staten Islandu, „vratila i rekla da je sada spremna dokazati da je rak uzrokovan virusima. Ravnatelj je rekao da ovdje nećete. Tako je ne bi dopustili da se vrati. "Ali Stewart je imenovan medicinskim direktorom u Službi za javno zdravstvo Sjedinjenih Država i zauzeo je položaj u NCI-ju u Baltimoreu, gdje je napokon imao profesionalne poticaje i resurse za početak rada. ozbiljno.
U to vrijeme onkolozi nisu bili spremni smatrati da virusi mogu izazvati rak kod ljudi. U intervjuu za Smithsonian.com, Gregory Morgan, povjesničar i filozof znanosti sa Stevensovog tehnološkog instituta, navodi dva razloga za to. "Bilo je nekih ljudi koji su mislili da okoliš uzrokuje rak, a razne kemikalije mogu uzrokovati rak", objašnjava on. "Druga stvar koju su ljudi očekivali bilo je da bi rak imao virusni uzrok, tada biste očekivali da ima slične obrasce kao i zarazne bolesti. Dakle, ako je netko imao rak, oni bi ga u teoriji mogli prenijeti na nekog drugog. A ti se obrasci zapravo nisu vidjeli. "
Stewartova potraga za virusnom podlogom za rak nije bila bez presedana. 1911. virolog Peyton Rous otkrio je virus Rous sarkoma, za koji je zaključio da može prenijeti rak kod kokoši. Godine 1933. Richard Shope, liječnik i virolog, otkrio je Shopeov papiloma virus, koji je uzrokovao keratinske karcinomi kod kunića, a tri godine kasnije, biolog John Bittner dokazao je da se virus tumora mliječne žlijezde s mlijekom može prenijeti s majke miša na njegovu mladu njezino mlijeko. Ali upravo je rad Ludwig Gross-a na leukemiji kod miševa 1950-ih doveo do prvog velikog proboja u vezi virusa-raka - i upravo je taj posao započeo kad se preselila u NCI 1951. godine.
Gross, izvorno imunolog, također se borio da zadobije poštovanje za svoje istraživanje. Dok je 1951. radio u podrumu bolnice za veterane u Bronxu, otkrio je virus leukemije kod mišića koji će kasnije nositi njegov imenjak. Novorođenim miševima su injicirali gnojnicu prizemnih mišjih organa za koje se znalo da imaju leukemiju i otkrili su da miševi također rastu na tumorima. Kasnije su isti eksperiment pokušali i Stewart i Bernice Eddy iz Biologics Control Laboratorija. Umjesto ponavljanja njegovih rezultata, njihovi su miševi rasli tumori drugačije vrste. "Pokušao sam potvrditi njegov rad i umjesto leukemije, dobio sam tumore parotidne žlijezde", objasnio je Stewart, "koji su bili tumori koji nikada nisu primijećeni kao spontani tumori na miševima."
1953. i Stewart i Gross objavili su radove o tim induciranim parotidnim tumorima u razmaku od samo nekoliko mjeseci. Stewart i Eddy bili su konzervativni u svojim zaključcima, tvrdeći da je "uzročnik" uzrokovao rak, ali izbjegavajući ga precizirati kao virus koji izaziva rak, za koji su znali da će biti sporan. Naslovili su svoj rad „Leukemija kod miševa koje je proizveo filtabilni agens prisutan u AKR leukemijskim tkivima s napomenama na sarkomu kojeg je proizveo isti agent.“ I Stewart i Gross su tvrdili da su otkrili tumore neovisno, ali Gross je tvrdio da ima prvi rezultati i stoga zasluženi kredit.
Dok je raspravljala o pravilnoj atribuciji, Stewart je držao pogled na nagradi. Znala je da će trebati uspostaviti uzrok između uzročnika i tumora. Stoga se okrenula staničnoj kulturi. Prvo je Stewart izolirala ekstrakte tumora koje je prvo kultivirala u majmunskim stanicama, a zatim i u mišjim zamecima. Ona i Eddy otkrili su da tekućina koju su sakupljali iz mišjih kultura zametaka ima veće količine virusa koji inducira tumor. Njihov naknadni rad iz 1957, "Neoplazme u miševa inokuliranog agensom tumora nošenim u kulturi tkiva", zaključio je da je "najrazumnija hipoteza da je to virus." To je bio prvi put da je znanstvenik definitivno inkriminirao virus kao izazivač raka.
Sarah Stewart 1971. Bivša medicinska direktorica Nacionalnog instituta za rak, Stewart bila je meksičko-američka istraživačica koja je ušla u područje virusne onkologije demonstrirajući da se virusi koji izazivaju rak mogu širiti sa životinje na životinju. Ona i Bernice Eddy otkrili su prvi virus poliome, a po njima je i nazvan Stewart-Eddy virus poliome. (Nacionalni institut za rak) Pokazalo se da virus koji su identificirali uzrokuje još oko 20 drugih vrsta tumora, osim parotidnih tumora. Tako je Eddy predložio da ga zovu virusom poliome, što doslovno znači "mnogo tumora". Godine 1958., par je prvi put uzgajao virus u kulturi tkiva i nazvan je virusom polioma SE (Stewart-Eddy) u njihovu čast., Utvrđivanje povezanosti virusa i raka ubrzo je dovelo do gomilanja istraživačkih puteva, što je navelo znanstvenike da bolje razumiju razvoj i Burkittovog limfoma i Hodgkinove bolesti. "Cijelo je mjesto eksplodiralo nakon što je Sarah pronašla poliomu", rekao je Rabson. John Heller, tada direktor NCI-ja, rekao je za časopis TIME da je veza virus-rak "najbolja stvar u istraživanju raka".
Nakon što je 11 godina radila na poliomi i na papilomu, Diana Pastrana, viša voditeljica tehničkog laboratorija u NIH-u, kaže da je još uvijek pogođena time što je virus učinkovit na genetskoj ljestvici. Dok ljudski DNK ima milijarde parova baza za kodiranje svih svojstava koja su nam potrebna za preživljavanje, "ovaj virus ima samo pet tisuća baznih parova koji to mogu učiniti", kaže ona. "A unutar toga može učiniti mnogo složenih stvari." Od ranih 2000-ih, kaže Pastrana, istraživači su uspjeli otkriti sve više i više o odnosu polimeta prema ljudskim bolestima.
Bez Stewartove i Eddyjeve upornosti, cjepivo protiv HPV-a „nikada se ne bi dogodilo“, kaže Pastrana. „Zahvaljujući njihovom početnom radu, mnoge su stvari shvatile. Ne samo što virusi mogu izazvati rak, već i sve što ima veze s rakom, poput prvih gena koje su bili u stanju povezati s karcinomom, bilo je zbog njihovog rada. "Rad ovog para otvorio je potpuno nove puteve istraživanja, uključujući pretragu. za onkogene viruse u ljudi. Za ostatak karijere Stewart će provesti svoje vrijeme u lovu na viruse koji su pridonijeli ljudskom karcinomu. U svom posljednjem radu, objavljenom 1972., izvijestila je o mogućim tragovima virusa u sarkomu čovjeka.
Dok je primjenjivala svoje znanstveno znanje na razumijevanju karcinoma, Stewart se osobno suočila s rakom. Prvo joj je dijagnosticiran rak jajnika, a potom i rak pluća, što joj je okončalo život 1976. Eddy, koji je postao Stewartov dugogodišnji prijatelj i kolega, rekao je da je Stewart nastavio istraživanje dok nije postala previše bolesna da bi radila 1974. godine.
Kad je Stewart izašao na teren, istraživanje virusa nije bilo na radaru Nacionalnog instituta za rak. Do 1960. godine NCI je trošio 3, 9 milijuna dolara godišnje istražujući veze koje je Stewart utvrdio, navodi Wall Street Journal . Danas se NIH može pohvaliti proračunom u iznosu od 70 milijuna dolara za prevenciju raka koji uključuje istraživanja virusa i raka. Iako Stewart ne bi želio vidjeti cjepivo protiv Gardasila i druge trijumfe njezinog rada, ona je živjela dovoljno dugo da vidi kako se njeno polje kreće od ruba znanosti prema glavnom toku.
