Tüvirakkudega ravimine hakkab lendu tõusma

Foto: AP/Scanpix

«Klassikalised ravimiarenduse mudelid pole sobivad nende takistuste ületamiseks, mis seisavad paljulubava uurimistöö ja patsientide ravi vahel,» tõdes 2008. aastal loodud innovaatilise meditsiini initsiatiivi hiigelprojekti IMI tegevdirektor Michel Goldman. «Me usume, et avaliku ja erasektori koostöö neutraalse usaldusväärse organisatsiooni vihmavarju all võib tervise eest hoolitsemisel jätkusuutliku arengu tagada.»

Küsimus ei ole mitte niivõrd koostöövõrgustiku rajamises, mida on niigi laialt. Küsimus on selles, kuidas muuta kliinilised katsetused tõhusamaks, odavamaks ja bürokraatiavabamaks. Just kliiniliste, vabatahtlike patsientidega tehtavate katsetuste lävi on suunanud riiulitele mitmete ravimifirmade võimalikke uusi ravimeid.

«Enam kui kunagi varem on ülioluline nii avalike kui ka erafirmade huvirühmade jaoks hinnata innovaatiliste raviviiside mõju globaalsele majandusele,» rõhutas IMI tegevdirektor Goldman oma kõnes. Praegu tundub olukord olevat selline, et rotid võiksid põgeneda laborist – kui ka mudelloomadel ravi õnnestub, järgneb sellele inimese puhul ebaõnnestumine. Seda kurba tõsiasja kinnitas mitu oma projektist aru andnud teadlast, nende seas Oxfordi ülikooli neuroloog Zameel Cadar, kes uurib rakubioloogiast lähtudes migreeni teket ja iseloomu ning osaleb IMI tüvirakkudel põhineva ennetava toksikoloogia programmis StemBANCC.

Lootused pole aga maha maetud. Üks IMI projekt loob Euroopa panka inimese esilekutsutud mitmevõimeliste tüvirakkude jaoks. Aastaks 2019 loodetakse kasvada nõnda täiuslikuks, et panga kataloog võimaldab enesefinantseerimist.

Kui embrüonaalne tüvirakk (vt teabekast) on justkui surematu ja igaks rakutüübiks arenev, siis on leitud võimalus seda toota nii inimese embrüost – mis pole just kõige eetilisem viis – kui ka inimese keharakkudest, mis on juba parem tee, misläbi saab patsiendile siirdada sisuliselt tema enese terveid rakke vigastatud või hävinud rakkude asemele.

Kuid inimesi on ootamatult erinevaid. On inimesi, kes ei tunne valu, on neid, kes ainult valu tunnevadki. Teadlased vajavad palju geneetiliselt testitud rakutüüpe, et edendada ennetavaid teste, mida saaks kasutada ja standardiseerida tulevases rakuteraapia loomises. Olgu ravitavad rakud siis maksa-, südame- või ajurakud.

Teisalt, nagu rõhutas Liverpooli ülikooli molekulaarse ja rakulise toksikoloogia rühma juht Chris Goldring inimese maksa näitel, on ülitähtis töötada välja meetodid, mis aitaksid ennustada ühe või teise ravimi võimalikku mürgist mõju maksale. Ta on uurinud ravimitest tekkinud maksakahjustusi ning jõudnud järeldusele, et neid oleks nii võimalik kui ka vajalik uurida mitte patsiendi peal, vaid eelnevalt, koetükil laboriklaasis või vähemal mudelhiirtel.

Olukorra iseloomustamiseks tõi Goldring näiteks tüvirakkudel põhinevate maksakahjustuste ennustamismudelite arengugraafiku ajas, mille kõver tõuseb kohe pärast tehnoloogilist käivitamist lootuste tippu, langeb seejärel illusioonide purunemise orgu ning hakkab siis visalt tõusma mööda valgustatuse nõlva, jõudes tootlikkuse platooni välja. «Meie asume praegu valgustusajastu nõlva keskpaigas,» juhatas Goldrin kätte tüviraku-uuringute asupaiga.

«Mina seda Goldringi graafikut ei usu, edenemine toimub pidevalt ja kindlalt, toimub pidev innovatsioon,» kinnitas resoluutselt Harvardi meditsiinikooli neuroloogiaprofessor Ole Isacson, kui teda IMI kohtumise lõunavaheajal intervjueerisin.

Isacson on asutanud närvikahjustuste uurimise instituudi USA McLeani haiglas ja juhib seda. Taimed on õppinud end ise parandama, kätte saanud regeneratiivse ehk taastava meditsiini võtme. Miks ei võiks seda inimene, usub Isacson. Taastav meditsiin tuleb tema arvates eelkõige mängu suhkruhaiguse, südame- ja veresoonkonnahaiguste, Parkinsoni tõve, neuroloogiliste tõbede, nagu Alzheimeri tõve raviks ja neid kõiki hõlmava vananemisprotsessi aeglustamiseks.

Praegu on ajuhaiguste raviks väike hulk võimalusi, üks neist näiteks geeniteraapia. «Lisaks tulevad veel ravi rakkude tasemel ehk rakuteraapia ja väikesed, ajunärve kaitsvad molekulid. Neid kolme meetodit saab aga kasutada vaid haiguse keskmises staadiumis, kui aju on kaotanud 30–70 protsenti oma rakkudest,» ütles Isacson.

«Vananemisega kaasnevad ajurakkude haigused paratamatult, kuid nende taastamine on võimalik,» oli Isacson konkreetne. «Miks silm on meile antud igaveseks, maks aga mitte?» küsis ta. Vastust sellele üliolulisele küsimusele ei ole, sest siiani on enamik töid tüvirakkude kohta tehtud vähirakkudega.

«Kas kõik peavad lõpuks surema Parkinsoni tõppe, kui enne millessegi muusse ei sure?» heitis Isacson publikule intrigeeriva küsimuse ja seadis ülesande: «Me peame leidma biomarkerid juba enne, kui mõni funktsioon kaob taastumatult.»

Lihtne öelda, raske teha. «Laborikatsetused toimivad hästi, kuid kliiniliselt oleme äpardunud,» tõdes Isacson. Ta tõi näiteks 11 ravimit, mis on möödunud sajandi lõpus või selle sajandi esimesel seitsmel aastal turult kõrvaldatud, kuna neil avastati südant kahjustav mõju.

Niisamuti ei usu Isacson, et viimastel aastatel palju kõneldud epigeneetilistel ehk geeni­ülestel teguritel oleks tüvirakkudega ravimisele otsustavat mõju. «Epigeneetika reguleerib geenide aktiivsust. Et tüvirakk võib areneda mistahes keharakuks, tõestab, et siin on tegu geneetikaga. Need on seotud ja lahutamine on kunstlik. DNA molekulile sidumist võib nimetada epigeneetiliseks, kuid see on ikka geneetiline. Epigeneetika on vaid üks paljudest taustateguritest,» kinnitas ta.

Isacson tundub esimesest silmapilgust konkreetne ja resoluutne teadlane, keda uue ümber alatasa sagivad skeptikud ei kõiguta. Küsin talt, kas personaalne meditsiin on vaid loosung või on see võimalik. «Meie kasutame tüvirakke kui meditsiini tööriistu,» alustab ta, «ja iga arst tegeleb oma patsiendiga eraldi. Kui meil on enam tööriistu patsientide eristamiseks, saame neid kohelda spetsiifilisemalt. Ravimivalmistaja saab teha individuaalsemaid ravimeid. Küsimus on vaid, kui hea on personaalne meditsiin.»

Kõige üllatavamaks leiuks viimase aastakümne jooksul peab Isacson arvamuse kummutamist, et vananemine on fenotüübi loomiseks kõige olulisem. «Me tõdesime laboris, et geneetiline mõju rakule on nii tugev, et saaksime registreerida signaali. Leidsime katseklaasis ka tõendeid biokeemilisest mõjust. Nõnda on meil haiguse edenedes väga raske selle staadiumi hinnata.»

Kas on siis lootust? «Kui meil on piisav hulk teadlasi, kes asja uurivad, siis saame hakkama. Igas innovatsioonis realiseerub leiutaja nägemus, kui tal praktikas see õnnestub. Nii oli esimese õhulennuga – see tuli ideest viia praktikasse. Tüvirakkudega on samuti. Me võime neist teha, millise raku tahame, me võime tagasi suunata mõne haiguse. Kuid et see lendama panna, vajame piisavalt kompetentseid inimesi. Siis on see absoluutselt võimalik. Praegu tegeleb asjaga väga vähe inimesi väga piiratud võimaluste juures.»

Mida arvata IMI projektidest? «Kõik IMI projektid on seotud ravimite avastamisega – lihtsam on saada raha avalikele projektidele, millega igaüks nõus on. Innovatsioon on midagi muud. Nüüd ei jää meil Harvardis ja Jaapanis üle muud, kui ise edasi minna kliinilistele katsetustele, ainult siis tunnistavad ravimifirmad meie tulemusi.»


Innovatsiooni suurprojekt

2008. aastal loodud ja 2009. aastal tööd alustanud innovaatilise meditsiini initsiatiivi hiigelprojekt IMI (Innovative Medicine Initiative) startis algkapitaliga kaks miljardit eurot, millest pool tuli Euroopa Liidult, teine pool ravimifirmadelt. Viimased ei ole küll andnud niivõrd otse raha, kuivõrd oma teadmisi ja laboreid. Intellektuaalse omandi jagamine meditsiinis on üks piinavamaid ja piiravamaid hädasid arstiteaduse edenemisel, ja IMI püüab selleski osas edu saavutada.

IMI hõlmab nüüdseks 46 projekti ning selles osaleb umbes 6000 teadlast ELi maadest, eelmise aasta lõpuks oli avaldatud üle 600 teadusartikli keskmiselt kaks korda maailma keskmisest suurema mõjuteguriga. Eestigi on IMI tegevusega seotud. Tartu Ülikooli arvutiteaduse instituudi juhataja, professor, akadeemik Jaak Vilo juhitud rühm osaleb IMI vähimudeli arenduse platvormis ja meditsiiniinfo integreerimise platvormis. Alanud on ka aju ja Alzheimeri tõve süsteemibioloogia projekt. Eesti meditsiiniharidus osaleb PharmaTraini pro­jektis.


Mis on tüvirakud ja kuidas need ravida aitavad

•    Tüvirakud – rakkude eellasrakud inimesel ja loomadel. Neil on lõputu paljunemisvõime, võime diferentseeruda erinevateks järglasraku tüüpideks, millest moodustuvad koed ja organid, ning võime anda järglasrakke, mil on samad võimed.

•    Embrüonaalne tüvirakk – inimese embrüost, st 5–7 päeva vanast lootest saadud tüvirakk. On olemas ka täiskasvanud organismi tüvirakud.

•    Pluripotentne tüvirakk – rakk, mis on võimeline arenema paljudes suundades.

•    Tüviraku diferentseerumine – protsess, mille käigus tüvirakk oma arengusuuna valib.

•    Fenotüüp – organismi väliste tunnuste kogum.

•    Terapeutiline kloonimine – peremehe rakke kasutatakse embrüonaalsete tüvirakkude loomiseks. Need geneetiliselt samased rakud viiakse tagasi peremeesorganismi kudedesse või organitesse, et haigust ravida. Esimest korda tehti selliseid katseid inimesega 2004. aastal Lõuna-Koreas.

Mida on avastatud tüvirakkude uurimisel

•    Kontroll: inimese esile kutsutud pluripotentsed ehk mistahes koeks kasvada võivad tüvirakud (iPS, induced Pluripotent Stem Cells) on isegi ühe ja sama patsiendi puhul bioloogiliselt muutlikud.

•    Ravimite leiutamine: varajane riskiennustus vähendab uute ravimite «kadu» ja hinda.

•    Rakkude rikked: inimese iPS-rakud on enim sobivad ühestainsast geenist põhjustatud monogeneetiliste haiguste uurimiseks ning rakkude defektide avastamiseks.

•    Rakkude küpsemine: inimese pluripotentsete tüvirakkude diferentseerunud ehk omapära saavutanud rakud on ebaküpsed.

•    Geneetiline ja etniline taust: paljud haigused avalduvad nõnda, et patsiendid, kelle on sama mutatsioon, on erineva fenotüübi ehk üldise väljanägemisega.

•    Autismi tagasipööramine: autistliku hiire mudelis on õnnestunud ajumuudatused pärast aju arenemist tagasi pöörata.

•    Uued bioloogilised võimalused: võtmeküsimuseks inimese iPS-rakkude bioloogias on luua uusi füsioloogilisi arusaamu.

Allikas: IMI, Ole Isacson, Ain Heinaru «Geneetika».