Cuvântul virus a apărut în 1599 și a însemnat inițial „venin”.
O formă foarte timpurie de vaccinare cunoscută sub numele de variolație a fost dezvoltată cu câteva mii de ani în urmă în China. Aceasta presupunea aplicarea de materiale de la bolnavii de variolă pentru a-i imuniza pe alții. În 1717, Lady Mary Wortley Montagu a observat această practică la Istanbul și a încercat să o popularizeze în Marea Britanie, dar a întâmpinat o rezistență considerabilă. În 1796, Edward Jenner a dezvoltat o metodă mult mai sigură, folosind variola de vacă pentru a imuniza cu succes un băiat tânăr împotriva variolei, iar această practică a fost adoptată pe scară largă. Au urmat vaccinările împotriva altor boli virale, inclusiv vaccinarea cu succes împotriva rabiei realizată de Louis Pasteur în 1886. Cu toate acestea, natura virusurilor nu era clară pentru acești cercetători.
În 1892, biologul rus Dmitri Ivanovski a folosit un filtru Chamberland pentru a încerca să izoleze bacteria care provoca boala mozaicului tutunului. Experimentele sale au arătat că extractele de frunze zdrobite din plante de tutun infectate au rămas infecțioase după filtrare. Ivanovski a raportat că un agent infecțios sau o toxină minusculă, capabilă să treacă de filtru, ar putea fi produsă de o bacterie.
În 1898, Martinus Beijerinck a repetat lucrările lui Ivanovski, dar a mers mai departe și a trecut „agentul filtrabil” de la o plantă la alta, a constatat că acțiunea nu s-a diminuat și a concluzionat că este infecțios – se replică în gazdă – și, prin urmare, nu este o simplă toxină. El l-a numit contagium vivum fluidum. Întrebarea dacă agentul era un „fluid viu” sau o particulă era totuși încă deschisă.
În 1903 s-a sugerat pentru prima dată că transducția prin virusuri ar putea provoca cancer. În 1908, Bang și Ellerman au arătat că un virus filtrabil putea transmite leucemia găinilor, date în mare parte ignorate până în anii 1930, când leucemia a fost considerată canceroasă. În 1911, Peyton Rous a raportat transmiterea sarcomului de pui, o tumoare solidă, cu ajutorul unui virus, și astfel Rous a devenit „părintele virusologiei tumorale”. Virusul a fost numit ulterior virusul 1 al sarcomului Rous și s-a înțeles că este un retrovirus. De atunci au fost descrise mai multe alte retrovirusuri care cauzează cancer.
Existența virusurilor care infectează bacteriile (bacteriofagi) a fost recunoscută pentru prima dată de Frederick Twort în 1911 și, independent, de Félix d’Herelle în 1917. Deoarece bacteriile puteau fi crescute cu ușurință în cultură, acest lucru a dus la o explozie a cercetării în domeniul virologiei.
Cauza pandemiei devastatoare de gripă spaniolă din 1918 a fost inițial neclară. La sfârșitul anului 1918, oamenii de știință francezi au demonstrat că un „virus care trece prin filtru” putea transmite boala la oameni și animale, îndeplinind postulatele lui Koch.
În 1926 s-a demonstrat că scarlatina este cauzată de o bacterie care este infectată de un anumit bacteriofag.
În timp ce virușii vegetali și bacteriofagele pot fi cultivate relativ ușor, virușii animali necesită, în mod normal, un animal gazdă viu, ceea ce complică foarte mult studiul lor. În 1931 s-a demonstrat că virusul gripal poate fi cultivat în ouă de găină fertilizate, o metodă care este folosită și astăzi pentru a produce vaccinuri. În 1937, Max Theiler a reușit să cultive virusul febrei galbene în ouă de găină și a produs un vaccin dintr-o tulpină de virus atenuat; acest vaccin a salvat milioane de vieți și este utilizat și astăzi.
Max Delbrück, un cercetător important în domeniul bacteriofagilor, a descris „ciclul de viață” de bază al unui virus în 1937: mai degrabă decât să „crească”, o particulă de virus este asamblată din piesele sale constitutive într-o singură etapă; în cele din urmă, părăsește celula gazdă pentru a infecta alte celule. Experimentul Hershey-Chase din 1952 a arătat că numai ADN-ul, și nu proteinele, intră într-o celulă bacteriană în urma infecției cu bacteriofagul T2. Transducția bacteriilor de către bacteriofagi a fost descrisă pentru prima dată în același an.
În 1949, John F. Enders, Thomas Weller și Frederick Robbins au raportat creșterea poliovirusului în celule embrionare umane cultivate, primul exemplu semnificativ de virus animal crescut în afara animalelor sau a ouălor de găină. Această lucrare l-a ajutat pe Jonas Salk să obțină un vaccin împotriva poliomielitei din virusuri poliomielitice dezactivate; acest vaccin s-a dovedit a fi eficient în 1955.
Primul virus care a putut fi cristalizat și a cărui structură a putut, prin urmare, să fie elucidată în detaliu a fost virusul mozaicului tutunului (TMV), virus care fusese studiat anterior de Ivanovski și Beijerink. În 1935, Wendell Stanley a reușit să îl cristalizeze pentru microscopie electronică și a arătat că acesta rămâne activ chiar și după cristalizare. Imagini clare de difracție cu raze X ale virusului cristalizat au fost obținute de Bernal și Fankuchen în 1941. Pe baza acestor imagini, Rosalind Franklin a propus structura completă a virusului mozaicului tutunului în 1955. Tot în 1955, Heinz Fraenkel-Conrat și Robley Williams au arătat că ARN-ul TMV purificat și proteina sa de capsidă (înveliș) se pot autoasambla în virioni funcționali, sugerând că acest mecanism de asamblare este utilizat și în interiorul celulei gazdă, așa cum propusese anterior Delbrück.
În 1963, virusul hepatitei B a fost descoperit de Baruch Blumberg, care a continuat să dezvolte un vaccin împotriva hepatitei B.
În 1965, Howard Temin a descris primul retrovirus: un virus al cărui genom ARN a fost transcris invers în ADN complementar (ADNc), apoi integrat în genomul gazdei și exprimat din acel șablon. Enzima virală transcriptază inversă, care, împreună cu integraza, este o trăsătură distinctivă a retrovirusurilor, a fost descrisă pentru prima dată în 1970, independent de Howard Temin și David Baltimore. Primul retrovirus care infectează oamenii a fost identificat de Robert Gallo în 1974. Ulterior, s-a constatat că transcriptaza inversă nu este specifică retrovirusurilor; retrotranspozonii care codifică pentru transcriptaza inversă sunt abundenți în genomurile tuturor eucariotelor. Între zece și patruzeci la sută din genomul uman derivă din astfel de retrotranspozoni.
În 1975, funcționarea oncovirusurilor a fost clarificată considerabil. Până atunci, se credea că aceste virusuri purtau anumite gene numite oncogene care, inserate în genomul gazdei, ar fi provocat cancer. Michael Bishop și Harold Varmus au demonstrat că oncogenul virusului sarcomului Rous nu este, de fapt, specific virusului, ci este conținut în genomul animalelor sănătoase din mai multe specii. Oncovirusul poate activa această proto-oncogenă benignă preexistentă, transformând-o într-o adevărată oncogenă care provoacă cancer.
În 1976 a fost înregistrat primul focar de boală cu virus Ebola, o boală transmisă viral extrem de letală.
În 1977, Frederick Sanger a realizat prima secvențiere completă a genomului oricărui organism, bacteriofagul Phi X 174. În același an, Richard Roberts și Phillip Sharp au demonstrat în mod independent că genele adenovirusului conțin introni și, prin urmare, necesită splicingul genelor. Ulterior, s-a realizat că aproape toate genele eucariotelor au și ele introni.
O campanie mondială de vaccinare condusă de Organizația Mondială a Sănătății a ONU a dus la eradicarea variolei în 1979.
În 1982, Stanley Prusiner a descoperit prionii și a arătat că aceștia cauzează scrapia.
Primile cazuri de SIDA au fost raportate în 1981, iar HIV, retrovirusul care o provoacă, a fost identificat în 1983 de Luc Montagnier, Françoise Barré-Sinoussi și Robert Gallo. Au fost dezvoltate teste de detectare a infecției cu HIV prin detectarea prezenței anticorpilor HIV. Eforturile uriașe de cercetare care au urmat au transformat HIV în cel mai bine studiat virus. În 1994 a fost identificat virusul herpetic uman 8, cauza sarcomului Kaposi, care este adesea întâlnit la pacienții cu SIDA. Mai multe medicamente antiretrovirale au fost dezvoltate la sfârșitul anilor 1990, reducând dramatic mortalitatea cauzată de SIDA în țările dezvoltate. Tratamentul care există pentru HIV include o multitudine de medicamente diferite, denumite colectiv Terapie Antiretrovirală Foarte Activă (HAART). HAART atacă mai multe aspecte diferite ale virusului HIV, reducând în mod eficient efectele acestuia sub limita de detectare. Cu toate acestea, atunci când administrarea HAART este întreruptă, HIV își va reveni. Acest lucru se datorează faptului că HAART nu atacă celulele HIV infectate latent, care se pot reactiva.
Virusul hepatitei C a fost identificat cu ajutorul unor tehnici noi de clonare moleculară în 1987, ceea ce a condus la teste de screening care au redus dramatic incidența hepatitei posttransfuzionale.
Primele încercări de terapie genică care implică vectori virali au început la începutul anilor 1980, când au fost dezvoltate retrovirusuri care puteau insera o genă străină în genomul gazdei. Aceștia conțineau gena străină, dar nu conțineau genomul viral și, prin urmare, nu se puteau reproduce. Testele pe șoareci au fost urmate de teste pe oameni, începând cu 1989. Primele studii la om au încercat să corecteze boala genetică imunodeficiența combinată severă (SCID), dar succesul clinic a fost limitat. În perioada 1990-1995, terapia genică a fost încercată pentru alte câteva boli și cu diferiți vectori virali, dar a devenit clar că așteptările mari de la început au fost exagerate. În 1999 a avut loc un nou eșec, când Jesse Gelsinger, în vârstă de 18 ani, a murit în timpul unui test de terapie genică. El a suferit un răspuns imunitar sever după ce a primit un vector adenovirus. Succesul în terapia genică a două cazuri de SCID legată de X a fost raportat în 2000.
În 2002 s-a raportat că poliovirusul a fost asamblat sintetic în laborator, reprezentând primul organism sintetic. Asamblarea genomului de 7741 de baze de la zero, pornind de la secvența de ARN a virusului publicată, a durat aproximativ doi ani. În 2003 a fost demonstrată o metodă mai rapidă de asamblare a genomului de 5386 de baze al bacteriofagului Phi X 174 în două săptămâni.
Gigantul mimivirus, într-un anumit sens un intermediar între micile procariote și virușii obișnuiți, a fost descris în 2003 și secvențiat în 2004.
În 2005 a fost reconstituită tulpina virusului gripei A subtip H1N1 care a ucis până la 50 de milioane de oameni în timpul pandemiei de gripă spaniolă din 1918. Informațiile privind secvența au fost puse cap la cap din mostre de țesut conservate ale victimelor gripei; virusul viabil a fost apoi sintetizat din această secvență. Pandemia de gripă din 2009 a implicat o altă tulpină de gripă A H1N1, cunoscută în mod obișnuit sub numele de „gripă porcină”.
În 1985, Harald zur Hausen a demonstrat că două tulpini ale virusului papiloma uman (HPV) provoacă majoritatea cazurilor de cancer de col uterin. Două vaccinuri care protejează împotriva acestor tulpini au fost lansate în 2006.
În 2006 și 2007 s-a raportat că introducerea unui număr mic de gene specifice ale factorilor de transcripție în celule cutanate normale de șoareci sau de oameni poate transforma aceste celule în celule stem pluripotente, cunoscute sub numele de celule stem pluripotente induse. Tehnica folosește retroviruși modificați pentru a transforma celulele; aceasta este o problemă potențială pentru terapia umană, deoarece acești viruși își integrează genele într-o locație aleatorie în genomul gazdei, ceea ce poate întrerupe alte gene și poate provoca cancer.
În 2008, a fost descris virusul Sputnik, primul virus cunoscut: acesta folosește mașinăria unui virus ajutător pentru a se reproduce și inhibă reproducerea acelui virus ajutător. Sputnik se reproduce în amoeba infectată de mamavirus, o rudă a mimivirusului menționat mai sus și cel mai mare virus cunoscut până în prezent.
Un retrovirus endogen (ERV) este un element viral din genom care a fost derivat dintr-un retrovirus al cărui genom a fost încorporat în genomul liniei germinale a unui anumit organism și, prin urmare, este copiat la fiecare reproducere a acelui organism. Se estimează că aproximativ 9 % din genomul uman provine de la ERV-uri. În 2015 s-a demonstrat că proteinele dintr-un ERV sunt exprimate în mod activ în embrionii umani de 3 zile și par să joace un rol în dezvoltarea embrionară și să protejeze embrionii de infecția cu alți viruși.
De la inventarea Organ-on-a-chip în anii 2010, abordarea inginerească și-a găsit aplicații în studiul multor boli. Abordarea a fost introdusă și în domeniul virologiei și sunt în curs de dezvoltare modele de cipuri. Printre exemple se numără inventarea modelului pentru gripă de către grupul Donald E. Ingber, inventarea modelului pentru boala cu virus Ebola de către grupul Alireza Mashaghi și inventarea modelului pentru hepatita virală de către grupul Marcus Dorner. Abordarea cu cipuri de organe va înlocui probabil modelele animale pentru virologia umană.
.