Беатрис Х. Хан (родилась 13 февраля 1955 года) — американский вирусолог и биомедицинский исследователь, наиболее известная по работе, которая установила, что ВИЧ , вирус, вызывающий СПИД , начался как вирус, передавшийся от обезьян к человеку. [1] [2] [3] Она является профессором медицины и микробиологии в Медицинской школе Перельмана в Университете Пенсильвании . [4] [5] В ноябре 2002 года журнал Discover включил Хан в список 50 самых важных женщин-ученых. [6]
Хан обнаружила, что вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) возник у других приматов и перешел на людей. [4] Хан и ее исследовательская группа установили, что дикие шимпанзе на юге Камеруна являются естественным резервуаром близкородственных вирусов иммунодефицита обезьян (ВИО). Команда разработала неинвазивные методы сбора генетических данных. Сравнив гены ВИЧ-1 и ВИО, они обнаружили, что ВИО возникли у обезьян и перешли к людям через множественные связи. [3] [1] Обезьяньи версии вируса (известные как SIVcpz у шимпанзе и SIVgor у горилл) стали инфекцией, названной ВИЧ у людей. [7]
Позже Хан установил, что малярийный паразит также перешел от других приматов к человеку в ходе одного события. [4]
Беатрис Хан родилась в Мюнхене, Германия , 13 февраля 1955 года. [1] [2] В детстве она интересовалась медициной, так как ее отец работал врачом общей практики . [8] Он был одним из первых врачей в Баварии, кто использовал рентгеновский аппарат, и позволил Беатрис использовать часть своего медицинского оборудования, когда она росла. Хан увлекалась изучением слайдов мочи под микроскопом и взятием образцов крови. Ее амбиции заняться медициной берут начало в этот период. [2]
Хан ушла из дома, чтобы поступить на медицинский факультет Мюнхенского технического университета , где в 1981 году получила степень доктора медицины . С 1981 по 1982 год она работала стажером в Мюнхенском университете Людвига-Максимилиана. [2] В 1982 году она получила докторскую степень по медицине в Мюнхенском техническом университете. [2]
Ее докторская диссертация снова была основана на ее воспитании и раннем детстве. [2] Именно в этот период она начала специализироваться на зоонозах или инфекциях, которые могут передаваться между видами, и их последствиях для общественного здравоохранения. [2] Хан пасла и доила коров в детстве в своей родной Баварии, где крупный рогатый скот был важен для сельской экономики. Она задавалась вопросом, может ли человеческое население быть затронуто воздействием вирусов крупного рогатого скота. Ее диссертация была специально сосредоточена на вирусе лейкемии крупного рогатого скота , очень серьезном заболевании крупного рогатого скота, и его тесной связи с вирусом опухоли человека HTLV-1 . [2]
После окончания университета Хан начала свою карьеру со стипендии Немецкого научного фонда в Национальном онкологическом институте Роберта Галло в Бетесде , штат Мэриленд . Она решила покинуть Германию, потому что считала, что у нее будут лучшие возможности для исследований и финансирования в Соединенных Штатах. [2] В 1985 году она присоединилась к преподавательскому составу Университета Алабамы в Бирмингеме (UAB) и основала собственную лабораторию. [2] [7] Она была содиректором Центра исследований СПИДа в UAB с 2003 по 2011 год. В 2011 году Хан присоединилась к преподавательскому составу Медицинской школы Перельмана в Университете Пенсильвании вместе со своим мужем и научным партнером Джорджем Шоу. [4] [5] Хан и Шоу также работают с CHAVI, многоинституциональным консорциумом. [1] Хан является ведущим исследователем группы вирусной биологии CHAVI. [9]
В дополнение к своей работе в университетах и в качестве исследователя, Хан также является членом Американской академии искусств и наук , Американской академии микробиологии , Национальной академии медицины и Национальной академии наук . Она также является членом консультативного совета Программы по ВИЧ/СПИД Фонда Билла и Мелинды Гейтс и работала в многочисленных группах советников NIH . [10]
Хан познакомилась с Робертом Галло, когда была студенткой Мюнхенского технического университета. Он был вирусологом и исследователем в Национальном институте рака в Бетесде, штат Мэриленд . Большая часть его исследований была сосредоточена на лейкемии , болезни, которая унесла жизнь его сестры в раннем возрасте. Одной из основных областей интересов Галло были опухолевидные ретровирусы . [2] Это вызвало интерес Хан, поскольку вирус лейкемии крупного рогатого скота является примером такого ретровируса. [2] Желание Хан работать в лаборатории Галло стало возможным, когда она получила стипендию от Немецкого научного фонда. [2]
Хан покинула свой дом в Германии и начала исследования в Национальном институте рака 1 мая 1982 года. [2] Там она начала свои исследования происхождения ВИЧ/СПИДа . СПИД только что стал распространенным в Соединенных Штатах за год до ее приезда. Все пациенты с зарегистрированным заболеванием были геями и проявляли симптомы рака кожи и уникальной формы пневмонии. [2] Лаборатория Галло изучала эту новую вспышку заболевания, и Хан присоединилась к расследованию. [2]
В 1983 году Джордж Шоу присоединился к лаборатории Галло, и они с Ханом начали сотрудничать в своих исследованиях. После того, как коллега-исследователь Микулаш Попович успешно культивировал и изолировал вирус, Хан и Шоу клонировали геном вируса, став первыми учеными, сделавшим это. [2]
Они смогли определить, что изолированный ретровирус был причиной СПИДа. Затем они обнаружили, что ВИЧ произошел от шимпанзе , горилл и дымчатых мангабеев , штаммов вируса иммунодефицита обезьян (SIV). Их команда использовала неинвазивные методы исследования для изучения исчезающих видов приматов в дикой природе. Вопреки преобладающему научному мнению, Хан обнаружила, что SIV действительно вызывает заболевание у своих хозяев и что шимпанзе представляют собой резервуар ВИЧ. Она также обнаружила, что SIV может передаваться половым путем и через грудное молоко среди шимпанзе. Она также клонировала ВИЧ-2 и каталогизировала генетические варианты ВИЧ-1 и их устойчивость к лекарствам. [1] [2] [11]
Хан и Шоу опубликовали множество статей (включая статью на обложке журнала Nature ), и в 1985 году они оба были наняты Университетом Алабамы в Бирмингемском комплексном онкологическом центре для руководства и проведения исследований ретровирусов человека. [2] Оба преуспели в своей работе, и Хан впоследствии стала выдающимся профессором на кафедрах микробиологии и медицины, а также работала содиректором в Центре исследований СПИДа в UAB. Хан и ее давний партнер по исследованиям Джордж Шоу поженились в 1988 году. [2]
После работы в UAB Хан и Шоу перешли в Центр исследований СПИДа в Университете Пенсильвании в 2011 году. [5] Там она использовала неинвазивный отбор проб кала для исследования SIV и ВИЧ в популяциях приматов. Ее исследования также включали происхождение паразита человеческой малярии , Plasmodium falciparum ; установив, что P. falciparum был передан людям от горилл в единственном случае в Западной Африке. [2] [11]
Хан проводила свои исследования с эволюционной точки зрения, изучая механизмы заболевания и функцию гена ВИЧ/ВИО. Вирусы иммунодефицита обезьян (ВИО) — это тип ретровирусов, которые способны инфицировать множество видов нечеловеческих приматов, обитающих в Африке. [12]
Хан сделала поразительное открытие, что некоторые вирусы иммунодефицита человека (ВИЧ) многократно передавались от человека к человеку и некоторым видам нечеловеческих приматов, что привело к появлению вируса иммунодефицита человека (ВИЧ) 1-го и 2-го типов. Два вируса, которые она идентифицировала, были SIVcpz от шимпанзе ( Pan troglodytes ) и SIVsmm от дымчатых мангабеев ( Cercocebus atys ). [12] Осознание того, что передача вирусов иммунодефицита человека (ВИЧ) привела Хан к выводу, что наличие синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД) было вызвано межвидовыми инфекциями людей лентивирусами приматного происхождения. [12]
Тщательный анализ высокой степени родства между шимпанзе и людьми был основным направлением в лаборатории Хана. Зная, что шимпанзе и люди разделяют более 98% идентичности последовательностей в своих геномах, Хан стремился раскрыть, что именно меняется во взаимодействиях между вирусом и хозяином, что вызывает различия в вирусной патогенности. [12] Хан добился прогресса в понимании происхождения ВИЧ-1, SIVcpz и естественных резервуаров SIVcpz. [3]
Теория о том, что шимпанзе могут быть источником ВИЧ-1, началась, когда у шимпанзе был обнаружен лентивирус (SIVcpzGAB1), который был тесно связан с ВИЧ-1. [12] Геном SIVcpzGAB1 имел дополнительный ген, который был до сих пор уникальным для ВИЧ-1, а также многие из тех же рамок считывания. Однако эксперименты, проведенные на большем количестве шимпанзе, постоянно приводили к явно противоречивым результатам относительно того, были ли шимпанзе первоначальным источником SIVcpz. [12]
В ходе одного эксперимента, проведенного на пятидесяти шимпанзе, только двое из них имели перекрестно-реактивные антитела к ВИЧ-1, что показало гораздо более низкий уровень заражения SIVcpz по сравнению с другими естественными инфекциями SIV. Это открытие показало, что существует третий неизвестный источник, из которого и люди, и шимпанзе могли получить вирус. [12]
В другом исследовании сообщалось, что у шимпанзе по имени Ноа был вирус под названием SIVcpzANT, который кластеризовался с SIVcpzGAB1 (и штаммами ВИЧ-1) в филогенетических деревьях, но был в два раза дальше от штаммов SIVcpzGAB1 и ВИЧ-1, чем они друг от друга. Это привело к большему подтверждению того, что третий неизвестный источник является истинным резервуаром SIVcpz. [12]
Хан смогла доказать оригинальную теорию посредством анализа филогении SIVcpz в отношении подвидового происхождения инфицированного хозяина шимпанзе. [13] Ее исследования показали, что шимпанзе, у которых были вирусы, похожие на ВИЧ-1 и друг на друга, принадлежали к одной и той же группе; Pt troglodytes. С другой стороны, Ной, шимпанзе с вирусом, который был чрезвычайно далек, был Pt schweinfurthii . [13] Это доказало, что происхождение хозяина подвида шимпанзе было тем, что отвечало за две различные филогенетические линии штаммов SIVcpz. Тщательный филогенетический анализ Хан также подтвердил, что источником ВИЧ-1 были шимпанзе, которые были членами Pt troglodytes . [13]