Viirused, vaktsiinid ja vähkkasvajad
Ei juhtu just tihti, et teadlase tööd hakkavad avalikkusele vahendama mitte päevalehtede teadusküljed, vaid ärilehtede majandusveerud. “Miljardid Eesti teadlaste töö eest” – sellelaadsete pealkirjade all on möödunud aastal kirjutatud Eesti biokeemiku Mart Ustavi ja tema kolleegide töödest.
Mart Ustav ise miljardeid ei loe või kui, siis väljendavad need arvud eelkõige inimese või viiruste DNA aluspaaride arvukust.
Ustav on kogu oma teadlaselus keskendunud viirustele. Teda on huvitanud, kuidas need moodustised on evolutsiooni käigus tekkinud ja muutunud, kuidas nad kindlustavad oma nakatamise, paljunemise ja säilimise inimese organismis. “Viirused on parimad objektid, uurimaks eluslooduse põhireeglitest tulenevat – paljune ja kohane, siis on võimalik antud eluvormi eksistents,” ütleb ta ise.
Viirus ootab oma aega
Viirus on üks kummaline moodustis. Ta asub elu ja elutuse piiril. “Väljaspool rakku on see inertne polümeersete molekulide kristalliline kompleks, raku sees aga usinalt oma geneetilist materjali paljundav geneetiline element,” selgitab Ustav.
Kõigil rakulistel organismidel on oma viirused ja igal organismil on eri tasanditel – alates rakust – loodud kaitsemehhanismid viiruste vastu. Kuivõrd viirused siiani eksisteerivad, siis on nad võimelised vähemalt osaliselt sellest kaitsest läbi murdma.
Paradoks seisneb selles, et viiruste jaoks on vaja peremeesorganismi, kus paljuneda – seega on viirustele vajalik pigem kooselu kui peremeesorganismi hävitamine.
Igaühel meist on elu jooksul olnud viiruste tõttu ka palju pahandusi. Kes siis poleks olnud hädas gripi või kõige tavalisema nohuga. Viiendik vähkkasvajatest on põhjustatud viirusinfektsioonidest. Ja muidugi on viiruse tekitatud ka üks inimkonna suuremaid muresid – aids, mida põhjustab HI-viirus.
Soolatüügas on healoomuline kasvaja selles mõttes, et ei too just surma. Kuid papilloomviirus võib põhjustada ka hullemat. Eestis avastatakse igal aastal 300 uut emakakaelavähi juhtumit, mille põhjustamises saab süüdistada seda tillukest pahategijat. “Papilloomviirus on viirus, mille kohta kindalt teatakse, et see tekitab kasvajaid,” põhjendab Ustav oma töörühma huvi selle vastu.
Ühest viirusest saab nakatunud rakkudes sadu uusi. “Meie olemegi uurinud viiruse paljunemist ehk replikatsiooni rakkudes,” selgitab Ustav, “uurinud, kuidas see toimub ning millised viiruse geenid paljunemist juhivad.” Tartu teadlased on iseloomustanud papilloomviiruste paljunemise eri etappe. Nad selgitasid välja, kuidas see viirus oma paljunemise rakkudes kindlustab. Viiruse genoom seondub peremeesraku pärilikkusainet kandvate kromosoomidega. Selle eest kannab hoolt üks viiruse valk. Kui rakk jaguneb, siis kromosoomid jagunevad tütarrakkude vahel ja nii kannab viirus end edasi. Nõnda suudab viirus ära kasutada peremehe teavet ja jõudu.
Kui saaksime teada, miks rakk allub viirusele, kuidas ta oma ainevahetuse temale loovutab, siis on võimalik välja töötada ka ravim, mis meid viiruse eest kaitseks. “Võib-olla on selline nende kümnete tuhandete olemasolevate ühendite seas juba olemas, kuid me veel ei tea seda,” tähendab Ustav.
Vaktsiinide jälil
Tartu teadlased teavad, et igal probleemil on kaks otsa nagu nöörijupil. Kui papilloomviirus on nii edukas rakkutungija ja seal elaja, miks siis ei võiks seda ära kasutada heaks otstarbeks? “Võtame ära viiruse kahjulikud geenid, mis võivad tekitada vähki, jätame muu paika ja kasutame seda kui sõidukit, et rakku meile vajalikke geene sisse viia,” selgitab Ustav. Idee kasutada papilloomviirust kui geeniteraapia vahendit on väärt patenteerimist. Eesti teadlaste “viirussõiduk” on väheseid Eesti geenitehnoloogia patente.
Papilloomviirusi on teada enam kui sada eri tüüpi. Osa neist loetakse madala, osa kõrge riskiga viirusteks.
“Kõige olulisem on praegune töö inimese papilloomviiruse replikatsiooni vallas, kus oleme aru saanud mehhanismist, kuidas see viirus kutsub nakatunud rakus esile genoomi ümberkorraldused, mis viivad vähkkasvaja tekkeni,” osutab Ustav. Esimene artikkel selle kohta ilmus mullu aprillis Euroopa molekulaarbioloogia organisatsiooni ajakirjas EMBO Journal.
Ka kardetav HI-viirus ei esine inimeste seas vaid ühe liinina. Eestis aga suuresti küll. Mart Ustav ja ta kolleegid on näidanud, et Eesti aidsiepideemia põhjustavad komplekssed rekombinantsed HIV-1 alamtüübid nimega CRF 06 ja CRF 32.
Ja et see liin hakkas vohama pärast 2000. aasta augustit, mil HIV-1 hoogsalt levis veeni süstivate narkomaanide seas. Nad järjestasid ja tüübistasid selle viiruse DNA kaks piirkonda. HIV-1 on laialt levinud Ukrainas, Venemaal ja Valgevenes ning selle epideemia sai alguse 1996. aastal Lõuna-Ukrainas. On oluline teada selle viiruse täpset geneetilist struktuuri, ja selle Eesti teadlased ka määrasid.
Viiruste hingeelu tundmaõppimine on Ustavi ja ta kolleegid viinud uue HIV-i vaktsiini lävele. Koostöös Soome biotehnoloogiafirmaga FIT Biotech on leiutatud geneetiline vaktsiin, mis, kui kõik laabub, on ohutum, tõhusam ja odavam kui senised aidsiravimid. “Selle vaktsiini ideeks on kasutada papilloomviiruse geneetilisi elemente, mille tulemusena geneetilise vaktsiini molekul kasutab papilloomviiruse omadusi efektiivselt toimida,” selgitab Ustav. Nõnda on see justkui maha kirjutatud papilloomviiruse pealt.
“Oleme vaktsiini sisse viinud sellised HIV-1 järjestused, mida organismi immuunsüsteem peaks suutma ära tunda enam kui 95 protsendil juhtudest. Aga üks asi on bioinformaatilise analüüsi alusel tehtud teoreetiline arvestus – mõistetavalt on vaja seda tõestada ka kliiniliste katsetega,” ütleb Ustav.
