Raivo Uibo ja Tarmo Soomere: tippvõistlused teaduses, auhinnaks meie kõigi tervis

The Nobel Prize laureates for Medicine or Physiology 2018 are James P. Allison, U.S. and Tasuku Honjo, Japan presented at the Karolinska Institute in Stockholm, Sweden October 1, 2018. TT News Agency/Fredrik Sandberg via REUTERS ATTENTION EDITORS - THIS IMAGE WAS PROVIDED BY A THIRD PARTY. SWEDEN OUT. NO COMMERCIAL OR EDITORIAL SALES IN SWEDEN. Foto: TT NEWS AGENCY / REUTERS

Uudiskünnist ületavad suurpreemiad on teaduses vaid jäämäe tipp, mis osutab oluliste sõlmküsimuste lahendamisele, kirjutavad akadeemikud Raivo Uibo ja Tarmo Soomere.

Vaatame ikka ja jälle televiisoris tippvõistlusi spordis, elame kaasa omadele ja imetleme teiste riikide sportlaste saavutusi. Vähem jälgime konkurentsi tippteaduses, kuigi just siit võivad johtuda muutused, mis muudavad meie elu. Igal aastal oktoobri alguses tõuseb siiski kogu maailm kikivarvule, et näha, kes saavad Nobeli preemia. Vastav teade levib kiiresti üle kogu teadlaskonna ja haarab kaasa ka laiemaid ühiskonnakihte.

Meditsiin, kus traditsiooniliselt kuulutatakse iga aasta Nobeli preemia saajad esimesena, haarab esmase tähelepanu. See on igati õigustatud, sest tunnustatakse erakordseid arstiteaduslikke saavutusi, millel on (või tekib päris kiiresti) enamasti oluline tähendus ka meie igapäevaelus. Nagu ka nüüd, mil James Allison ja Tasuku Honjo pälvisid preemia efektiivse vähiravi põhimõtete väljaarendamise eest. Nende meetod stimuleerib vähirakkudega reageerivate T-lümfotsüütide aktiivsust, toetades meie endi sees juba toimivaid protsesse.

Meie eellased on miljonite aastate jooksul arendanud välja äärmiselt efektiivsed mehhanismid nii energia (ehk toidu) kasutamiseks, muundamiseks ja transpordiks igasse rakku, jääkainete eemaldamiseks, temperatuuri ja ainevahetuse stabiliseerimiseks kui ka kaitseks kõikvõimalike välismõjude ja sisevaenlaste eest. Üht sellistest mehhanismidest vahendab immuunsüsteem. Siin on esmane eesmärk hoida ära või neutraliseerida kõikvõimalikest haigustekitajatest tingitud koekahjustused, võideldes kehasse tunginud mikroorganismide ja võõrainetega. Lisaks võõrastele suudab see ka hävitada meie endi vigaseks muutunud rakke. Kui see süsteem ei toimi korralikult, on vähe lootust terve olla.

Vähk on ülimalt salakaval haigus. See maskeerib end kui kameeleon meid igasuguste välismõjude eest kaitsvate mehhanismide jaoks sarnaseks meie keha ja selle rakkude tavalise olekuga. Teisisõnu, loob immuunsüsteemi jaoks mulje, et tegemist on normaalsete rakkudega, mille toimimist tuleb igati toetada. Seega on vähiravi ja isegi selle haiguse vältimise üks kõige võimsam vahend see, kui õnnestuks õpetada meie immuunsüsteem vähirakke täpselt ära tundma. Selleks on tarvis modifitseerida neid „andureid“ ja „täitemehhanisme“, mille kaudu realiseerub immuunsüsteemi rakkude ehk immuunrakkude võimekus oma ülesandeid täita. Sisuliselt tähendab see mitte enam vähirakkude tapmist mürgi või kiirgusega, vaid immuunsüsteemi varjatud võimekuse ärakasutamist. Tehniliselt vajab see keerukaid manipulatsioone ehk töötamist mitte enam raku osiste, vaid üksikute molekulide tasemel.

Tasakaalu mäng

Seekordsed Nobeli laureaadid suutsid modifitseerida (täpsemalt, aktiveerida) immuunsüsteemis nagunii olemasolevad kasvajarakkude vastu suunatud immuunrakud. Nad said hakkama neilt rakkudelt teatavate „füsioloogiliste“ pidurite eemaldamisega. Sellise piduri rolli mängivad siin kaks T-lümfotsüütide pinnamolekuli, millele on antud nimed CTLA-4 ja PD-1. Terve inimese immuunsüsteemis pidurdavad need immuunvastust. Normaalselt funktsioneerivas organismis ei tohi ju T-lümfotsüüdid rünnata omaenda kudesid. Teisisõnu, organismi immuunregulatsiooni sisemised vastuolud ei tohi meie tervist kahjustada. Esimene vastav preparaat, keerulise nimega ipilimumab, mis on suuteline CTLA-4 aktiveerima ning nõnda melanoomi ründama, aktsepteeriti USAs ravimina 2011. aastal. See tähistas vähivastase immunoteraapia jõudmist paljude inimeste igapäevaellu.

Selliseid (immuunaktivatsiooni) kontrollmolekule on immuunrakkude pinnal teisigi – TIGIT, Tim-3, Lag-3 jt. Igaühel neist on evolutsiooni käigus kujunenud eriomane roll ning tervel inimesel peaksid kõik need rollid olema tasakaalus. Seetõttu on immunoloogid neile kõigile viimastel aastatel suurt tähelepanu pööranud. Ühelt poolt püütakse mõista, kuidas nende molekulide mõju vähendamise kaudu stimuleerida immuunsüsteemi reaktsioone kasvajatele. Teisalt tahaksime väga teada, kuidas pidurdada nende molekulide kaudu toimuvaid immuunrakkude aktivatsiooniahelaid. Sest kui need pidurid on puudulikud, siis oleme silmitsi autoimmuunhaigustega, mil meid kaitsma mõeldud immuunsüsteem reageerib agressiivselt oma kudede suhtes, täiesti tervete rakkude elutegevust pärssides või suisa neid hävitades.

Tervis on teatav tasakaal ja seda hoidvate mehhanismide nihutamine ühele või teisele poole ei jää üldiselt tagajärgedeta. On juba tõdetud, et kuigi kõnesolevate CTLA-4, PD-1 jt sarnaste molekulide aktiveerimine peatab, ravib või kõrvaldab mõne vähivormi, suureneb samal ajal autoimmuunprotsesside ja -haiguste risk. See on meie valikute küsimus, milliseid riske oleme nõus võtma. Vähemalt praegu tundub, et immuunsüsteemi tõrked on palju väiksem probleem, kui seda võrrelda kiiresti organismi laastava vähkkasvajaga.

Meditsiini Nobeli preemia kandidaatideks esitatakse igal aastal mitmeid suurepäraseid arstiteadlasi. Enamasti on kandidaadid pälvinud juba teisi väärikaid teaduspreemiaid ja autasusid. Teatavaks reegliks on aga kujunemas tõik, et suur hulk nominente on saanud eelnevalt just Laskeri preemia USAs. Nii ka selle aasta meditsiinipreemia puhul: 2015. aastal sai James Allison Laskeri preemia just CTLA-4 uuringute ja vähiravi uute meetodite väljatöötamise eest. On eriti märkimisväärne, et tänaseks on Nobeli preemiani jõudnud juba 86 Laskeri preemia pälvinud isikut.

Preemiate mitmekesisus

Seega tasub tõsiselt jälgida teadlasi, kellele hiljaaegu on omistatud Laskeri preemia. Seda preemiat antakse mitmes valdkonnas – baasmeditsiinis, kliinilises meditsiinis ja ka ühiskonda mõjutava (pikaaegse) panuse eest arstiteaduses. Tänavusteks nominentideks olid baasmeditsiini valdkonnas C. David Allis ja Michael Grunstein USAst uuringute eest epigeneetika (ehk kuidas meie geenidesse kodeeritud informatsioon eri tingimustes avaldub) põhitõdede selgitamisel. Eelmisel aastal said kliinilise meditsiini teaduspreemia (Lasker-DeBakey preemia) Douglas R. Lowy ja John T. Schiller USA Rahvuslikust Vähiinstituudist saavutuste eest, mis võimaldasid välja arendada inimese papilloomviiruse (HPV) vastase vaktsiini. Seda on hakatud laialdaselt kasutama HPV põhjustatud kasvajate profülaktikaks.

Maailmas on hulk muid arstiteaduse väärikaid preemiad ja auhindu. Äsja (26. septembril) anti Hongkongis üle iga-aastane Shaw’ meditsiiniauhind Mary-Claire Kingile rinnavähi ja ovaariumite vähiga seotud geeni BRCA1 avastamise ja sellega seotud tööde eest. Väga mainekas auhind on USAs väljaantav Kochi auhind. Selle sai 2012. aastal tänavune Nobeli laureaat Tasuku Honjo. Kochi auhinna on saanud ka mitmed teised immunoloogid ja mikrobioloogid, nende seas ka ameeriklased Albert Sabin ja Jonas Salk lastehalvatuse vaktsiinide väljatöötamise eest. Nende kahe teadlase töö on pannud aluse sellele, et lastehalvatus – aastatetagune levinud ja üsna sageli surmaga lõppenud nakkushaigus – on maailmas tänaseks praktiliselt likvideeritud.

Ka Eestil on oma teaduspreemiad, mida igal aastal antakse kaheksa valdkonna seas ka arstiteadustes. Vähiravi saavutused on tihti aukohal. 2016. aastal sai selle preemia Tambet Teesalu panuse eest ainete loomisesse, mis võimaldavad rakutapja tüüpi vähiravimi kanda täpselt ja ainult vähirakkudesse. Eripreemia eriti väljapaistva teadussaavutuse eest või olulise sotsiaal-majandusliku mõjuga innovatiivse tooteni viinud teadus- ja arendustöö eest pole veel arstiteaduseni jõudnud. Küll aga on igal aastal välja antava elutööpreemia pälvinud päris sageli arstiteadlased: 1999 akadeemik Pavel Bogovski, 2003 akadeemik Ain-Elmar Kaasik, 2006 Lembit Allikmets, 2008 Tiina Talvik, 2010 Marika Mikelsaar ning 2012 Heidi-Ingrid Maaroos.

Seega „tippvõistlused teaduses“ toimuvad nii üle maailma kui ka riikide tasemel. Muidugi on siin eelised rikastes ja suurtes riikides töötavatel tippteadlastel. Teadustöö esmane eesmärk ei ole aga osalemine neil „võistlustel“, vaid ikkagi oluliste sõlmküsimuste lahendamine. Teadlastele on kõige väärtuslikum preemia see, kui nende teadustöö on jätkuvalt rahastatud, ilma ootamatusteta finantseeringutes. See on eriti oluline arstiteaduste vallas, kus tegelikuks auhinnaks on meie kõigi tervis.

Loe veel:

Heidi Ledford, Holly Els, Matthew Warren. Cancer immunologists scoop medicine Nobel prize. One of the hottest areas in cancer research, immunotherapy can dramatically extend lives. Nature, 562(7725), 04.10.2018, 20-21, https://www.nature.com/magazine-assets/d41586-018-06751-0/d41586-018-06751-0.pdf; vt pikemalt https://www.nature.com/articles/d41586-018-06751-0