Nobeli meditsiinipreemia 2016: võimalused Parkinsonist vananemise aeglustamiseni

Eile Nobeli meditsiinipreemiaga pärjatud jaapani rakubioloog Yoshinori Ohsumi alustas pärmiseente autofaagia uurimist 1990. aastatel. Tänaseks on ta teinud kindlaks rakkude jääkainete taaskäitlemise mehhanismid ja ka geenid, mis neid protsesse mõjutavad. Tema avastused võivad tulevikus viia nii Parkinsoni haiguse ravi kui ka vananemise aeglustamiseni. Foto: AP/Scanpix

Kreeka keeles «iseenda söömist» tähendava nähtuse uurimine pärmirakkudes tõi jaapani raubioloogile Yoshimori Ohsumile maailma mainekaima teaduspreemia.

Kui rakus oma aja ära elanud valkude ja organellide lagundamisega tegelevad organellid lüsosoomid avastati, peeti neid ennekõike raku prügikastiks. Täna meditsiini Nobeli saanud Yoshinori Ohsumi teene seisnebki autofaagia ehk «enesesöömise» protsesside lähemas uurimises. Suuresti tänu tema panusele võime täna öelda, et lüsosoomid mitte lihtsalt ei lagunda rakkudes ebavajalikku materjali, vaid osalevad taastkäitlemise protsessis, mille tagajärjel sünteesivad rakud uusi vajalikke aineid.

Mõneski mõttes on seekordne meditsiini-Nobeli valik üllatuslik, kuna ammu pole juhtunud, et mainekas auhind antaks uurimisrühma asemel vaid ühele inimesele. Ka suurem osa ennustusi sihtis seekordset preemiat hoopis antikehade (T-lümfotsüütide) uurimise valdkonda, kust on viimastel aastatel tulnud rohkelt kasvajate ja autoimmuunhaiguste ravi hõlbustavaid avastusi.

Ohsumi töö tugevus seisneb autofaagia protsesside kirjeldamises, aga ka sellega seotud geenide tuvastamises. Oma uurimistöös keskendus ta peamiselt pagaripärmi rakkudele, lihtsatele mudelorganismidele, mida on lihtne geneetiliselt muundada. Katsete käigus viis ta seentesse sisse erinevaid mutatsioone ning vaatas siis, kuidas rakud edasi käitusid. Mõnede puhul ilmnes üsna pea «maha kantavaid» rakke kandvate vakuoolide pidev suurenemine, mis vihjas katkenud autofaagiale – töötlemist vajavat materjali tekkis pidevalt juure, samal ajal ei suutnud lüsosoomid olemasolevat järjekorda aga eemaldada. Tehes kindlaks, millise mutatsiooniga rakud autofaagia võime kaotasid, leidis Ohsumi ka inimeste puhul kogu protsessi kirjeldavad DNA lõigud.

Enamasti katkeb lüsosoomide töö näiteks rakkude stressi, näljutamise ja mitmete haiguste puhul, samas võivad seda põhjustada ka mitmed haigused. Autofaagia puudumine võib omakorda tähendada erinevate vähkkasvajate teket ja närvihaigusi.

Tugev fundamentaalteadus

Kui seni oli valkude hävimist nähtud ennekõike kui raku surma lähenemist, siis Ohsumi töö ja sellele järgnenud uuringud on näidanud, et tegelikult on siin tegemist raku elukäigus oluliste protsessidega, mille katkemine võib tuua kaasa tõsiseid tagajärgi ja haigusigi. Ehk räägib Ohsumi avastuste olulisusest seegi, et auhind anti talle ilma olemasolevate rakendusteta, ehk siis puhtalt fundamentaalteadusliku saavutuse tunnustusena.

«Enamasti saadakse see auhind fundamentaalse avastuse eest ja see on siin kahtlemata olemas,» kommenteeris mainekte teaduspreemiate hooaja avauudist Tartu Ülikooli Molekulaar- ja Rakubioloogia Instituudi direktor Toivo Maimets. «Teine pool on aga selgelt praktiline lahendus – mis sellest avastusest saab? Autofaagia stressivastus on tõepoolest hästi oluline, et rakus tasakaalu hoida. Kui autofaagia häiringuid põhjustavad geenmutatsioonid on rakus olemas, siis ei suuda need enam vigaseid valke lagundada. Häiritud autofaagiat on teada nii Parkinsonismi tõves, 2. tüüpi diabeedis ja mujal. Minu meelest oleks see preemia kümnesse, kui nende teadmiste põhjal oleks olemas ka mingid väga konkreetsed ravimid, kuidas tervet autofaagiat taastada. Fundamentaalbioloogilise tööna on ta muidugi super.»

Ta lisas, et konkreetsest «produktist» hoolimata on Ohsumi loodud teadmistel kahtlemata väga laialt rakendusi paljudes meditsiini valdkondades nimetatud haiguste ravist kuni ka täiesti loomulike protsesside muutmiseni. «Kahtlemata saame me veel kuulda uudiseid haiguste kohta, kus autofaagia rida on vigane või ei tööta. Muuhulgas kaasneb vigaste valkude ja organellide kujunemine ka organismi vananemisega. Põhjust ja tagajärge on siin küll keeruline ühendada, aga kui rakust ebavajalik sodi ära lagundada, on põhimõtteliselt võimalik ka vananemise protsessi aeglustada,» nägi Maimets Nobeli teeninud avastustes siiski olulisi rakendusvõimalusi.