Inimese kaitsekilbi uurija

Pärt Peterson: „Antikehade ravi on võetud kasutusele viimaste aastate jooksul ja näitab hästi immuunsüsteemi tähtsust kasvajate tagasihoidmises.“

MARGUS MAIDLA

Pärt Peterson on arstiteadlane, kelle kanda ja edasi viia on üks Eesti arstiteaduse silmapaistvamaid valdkondi – immunoloogia ja autoimmunoloogia. Professor Petersoni, kes on multifunktsionaalselt sidunud epigeneetilised teadmised klassikalise immunoloogiaga ja saavutanud selles vallas häid tulemusi, peetakse epigeneetika vallas parimaks spetsialistiks.

2015. aastal ilmus kõrgkooliõpik „Immunoloogia“, mille kaasautor on Pärt Peterson. Paslik on siinkohal võtta järgneva jutuajamise sissejuhatuseks tsitaat selle õpiku sissejuhatusest: „Avardunud on senised teadmised, aga ka nende rakendused erinevates valdkondades. Tänapäeva meditsiinis on kasutusel märkimisväärne arsenal immunoloogilisi diagnostilisi, ravi- ja profülaktilisi meetodeid, mille hulk suureneb tempokalt.“ Õpik valiti ilmumisaastal parimaks ilmunud kõrgkooli õpikuks.

Pärt Peterson oli enam kui kümme aastat Eestist ära. Oma doktoridissertatsiooni kaitses ta Tampere ülikooli juures ja Soomes astus ka oma esimesed sammud teadlasekarjääris, tõustes muu hulgas Soome Akadeemia teaduri staatusesse. Alates 2003. aastast on Pärt Peterson Tartu ülikooli arstiteaduskonna bio- ja siirdemeditsiini instituudi molekulaarimmunoloogia professor.

Alustaksime vestlust epigeneetikast. Millega see teadusvaldkond tegeleb? Teatmeteosed ütlevad, et termin epigeneetika on ajas kõvasti muutunud.

Tõsi ta on, et algse tähendusega võrreldes on epigeneetika kui mõiste muutunud. Epigeneetika käsitleb pärilikkuse aines ehk DNAs toimuvaid muutusi, mis otseselt DNA järjestust ehk koodi ei muuda, küll aga mõjutavad geenide avaldumist. Muutused geenide avaldumises on ka mis tahes haigusliku protsessi aluseks. Epigeneetika vaatles esmalt pärilikkuseaine muutuste ülekandumist põlvkonnaüleselt ja seda ei uuritud mitte inimestel, vaid pärmil ja taimedel. Nende tulemuste ülekanded hiirte või ka inimeste puhul ei olnud aga nii edukad. Inimese puhul on mõningaid kuulsuse saavutanud tulemusi, aga lõppkokkuvõttes ei ole areng vastanud ootustele. Pigem on õhus rohkem küsimusi kui vastuseid. Klassikaline inimpopulatsiooni näide on Hollandi II maailmasõja aegne näljahäda, mille puhul on leitud, et kehvad olud kandusid emaliini pidi üle tulevaste põlvede pärilikkusainesse. Nii olid Hollandi näljahäda ajal last kandnud emade järglased täiskasvanuna suurema kehakaaluga ja neil oli rohkem suhkurtõbe. Ise suhtun ettevaatlikult mõttesse, et keskkonna ja keeruliste sündmuste tõttu tekkinud muutused vanemate pärilikkusaines mõjutavad suurel määral järeltulevaid põlvkondi. Inimeste puhul on sellesarnaseid uuringuid ka raske teha, sest tulemusi mõjutavad mitmed tegurid koos. Kindlasti on epigeneetiliselt oluline see, et inimese elu jooksul omandatud harjumused, toit, ravimid ja infektsioonid muudavad pärilikkusainet, mis omakorda mõjutab haiguste teket või üldse vananemist. Praegu püütakse leida haigusriske genotüpiseerimise kaudu, kuid paraku näitab genotüpiseerimine ainult sünni hetkel olevat riski ega arvesta elu jooksul omandatud muutusi. Epigeneetikat rohkem arvesse võttes saaksime teada paljude haiguste täpsema riskiohu.

Kas ribonukleiinhape (RNA) kannab ka pärilikkuse teatud omadusi edasi?

RNA maailm on teaduses alauuritud teema. Alles viimasel ajal on selle uurimistähtsus hakanud suurenema. RNA on saanud vähem tähelepanu osalt ka sellepärast, et erinevalt DNAst on RNA ebastabiilne molekul ja kipub kergesti lagunema. Võib ennustada, et lähiaastatel tuleb palju RNA-teemalisi uuringuid, eriti hakatakse uurima RNAd, mis valke ei kodeeri. Samamoodi nagu DNAd, võidakse ka RNAd rakus muuta või modifitseerida. Seega on küsimus, kas RNA on rakkudes selline, nagu me ette kujutame, või on mingil moel muudetud ja siis kerkib küsimus, kuidas RNA sel juhul mõjutab pärilikkust. RNA maailm on märksa keerulisem kui see prisma, mida praegu näeme, ja tõenäoliselt on RNA-l palju seoseid haigustega. Senine uurimisfookus on olnud DNA-põhine, kuid me peame hakkama rohkem uurima RNAga seotud mehhanisme. Märksa rohkem peaksime molekulaarsel tasemel uurima põhjuse ja tagajärje seoseid. See eeldab ka hüpoteesipõhisemat teadust. Kui teha genoomiuuringud tuhandel inimesel, siis väga keerulist hüpoteesi ei ole vaja, piltlikult öeldes: võtad suure reha ja riisud kokku selle, mis kätte saad. Kuid kui on soov organismis toimuvaid mehhanisme seletada, siis peab olema mingi hüpotees, mida ja kuidas uurida. See ei tähenda, et üks uurimismeetod ja tegevus oleks teisest parem, vaid need käsitlusviisid täiendavad üksteist.

Eestis on tugev immunoloogia koolkond. Oled viimastel aastatel keskendunud rohkem immunoloogia molekulaarsete mehhanismide uurimisele. Mida sa molekulaarimmunoloogia professorina täpsemalt uurid?

Kuigi alustasime juttu epigeneetikast, siis tegelikult uurin ikkagi immunoloogilisi mehhanisme. Teaduses on nii, et teadlasel on vaja leida mingi endale omane uudne nägemisviis nähtustele ja protsessidele. Uusi ideid ei teki, kui püütakse järele teha samu asju, millega kõik teised juba tegelevad. On vaja leida oma crossroad ehk ristumiskoht, kus olemasolev teave kohtub uudse ideega ja selle kaudu luua akadeemiliselt midagi täiesti uut. Selle printsiibi valguses oleme ühendanud immuunsüsteemi uurimise molekulaarbioloogia ja epigeneetika uurimisviisidega. Puhta immunoloogia uurijaid on maailmas tuhandeid, ka epigeneetika uurijaid on palju, aga vähem on neid, kes ühendavad eri teemasid ja distsipliine. see tähendab, et oluline on just interdistsiplinaarsus.

2018. aasta lõpus sai läbi institutsionaalne uurimistoetus „Immuuntolerantsuse mehhanismid“. Mida uurimise tulemusena teada saite? Kuidas tulemused mõjutavad näiteks rahvatervise käsitlust?

Peamine teema, mida uurime, on see, kuidas tekib immuuntolerantsus ehk kuidas immuunsüsteem saab aru, et ta ei ründa omaenda kudesid, aga samal ajal tõrjub efektiivselt viirusi ja teisi haigustekitajaid. Vahel tekib viga immuuntolerantsuses ja võib viia autoimmuunsete reaktsioonideni või haigusteni – olukorrani, kus immuunsüsteem ei tee vahet, mis on oma ja mis on võõras. Suur osa immuuntolerantsusest tekib inimese keskses immuunorganis tüümuses ehk harknäärmes. See asub rinnaõõnes ja seal toimub meie kõige tähtsamate immuunrakkude, T-rakkude koolitus, mis ongi vajalik selleks, et nad suudaksid vahet teha, mis on oma organismi osa ja mis ei ole. Oleme uurinud, kuidas immuunrakkude koolitus toimub ja mis geenid selles osalevad. Kasutame loommudeleid ja inimestest saadavat materjali, et aru saada, kuidas autoimmuunsed reaktsioonid tekivad, ja oleme kirjeldanud uusi geene, mis selles protsessis osalevad. Lisaks uurime tüümusega seotud immuunsüsteemi vananemist, sest tüümus vananedes kahaneb. Vanad kreeklased uskusid, et tüümuses asub inimese hing, mis vananedes hääbub.

Kuidas vananedes meie immuunsüsteem muutub?

Oluliselt. Mõni immuunsüsteemi osa muutub vähem, mõni rohkem. Immuunsüsteem muutub koos vananemisega pidevalt. Kui tüümus kahaneb, siis ei toodeta seal uusi immuunrakke. Arvatakse, et see on põhjuseks, miks oleme vananedes vastuvõtlikumad nakkus- jm immuunhaigustele. Arvutuste kohaselt on meil 70aastasena tüümuse jõudlusest järel ainult 5%, võrreldes meie noorusajaga. Tüümuse taandarengu järel hakkab immuunsüsteemi võimekus patogeene kohates vähenema ehk siis immuunsüsteemi mitmekesisus väheneb, immuunsüsteem ei ole võimeline haigustekitajatele reageerima. Mis toob kaasa selle, et vanemad inimesed on vastuvõtlikumad lihtsamatele infektsioonidele, mille noored põevad läbi kergemalt. Paljuski on vananemisega seotud muutused põhjustatud organismis toimuvatest põletikulistest protsessidest. Vanusega on neid rohkem ja need koormavad immuunsüsteemi veelgi enam.

Eesti Teadusinfosüsteemist (ETIS) tuleb välja, et tegeled erasektori tellimusel tehtavate teadusuuringutega.

Alustuseks ütleksin, et igasugune rakendusuuring või siis koostöö ettevõtlusega kasvab välja kvaliteetsest alusuuringust. Koostöö ettevõtlusega on sageli jäämäe veepealne osa ja aastatepikkune alusteadus, millele koostöö tugineb, võib jääda märkamata. Ometi ei ole hea alusteaduseta korralikku rakendusuuringut võimalik teha. Vähemalt meil on see nii olnud. Koostöö ettevõtlusega erineb akadeemilisest teadusest. Paraku ei juhtu, et keegi ettevõtja annab kõva raha pihku, et tegutsege vabalt ja nagu ideed pähe tulevad. Ettevõtted on väga eesmärgipärased ning otsingu- ja proovimisruumi on vähem. Tuleb täita konkreetseid ülesandeid ja kui lepingus esitatud ülesanded on täidetud, tekib võimalus edasi minna. Hästi oluline on omavaheline usaldus ja kommunikatsioon. Praegu on meil ettevõtlusleping Saksa biotehnoloogia firmaga ImmunoQure, see koostöö on välja kasvanud meie labori immuuntolerantsuse uuringutest. Oleme koos klooninud ja kirjeldanud antikehi, mis neutraliseerivad immuunsüsteemis olulisi signaale vahendavaid valke, interferoone. Neil antikehadel on potentsiaalselt terapeutiline väljund mõne autoimmuunhaiguse raviks. Nende toimimise selgitamiseks on veel pikk tee ja eeldab partnerlust suuremate farmakoloogia firmadega, kes suudavad teha kliinilisi katseid, et tõestada nende tulemuslikkust ravis. Kalleid kliinilisi katseid ei suuda väiksemad biotehnoloogia ettevõtted läbi viia, see ongi suurte rahvusvaheliste ettevõtete pärusmaa. Terapeutilised antikehad, mida vahel ka bioloogilisteks ravimiteks kutsutakse, on praegu tähelepanu all ja laialdaselt uuritav ravimite valdkond. Samalaadsed ravimid on olnud edukad vähkkasvajate ravis.

Kas immuunsüsteemi mõjutavad ravimid parandavad vähiravi?

Jah, terapeutilisi antikehasid peetakse praegu kõige lubavamaks vähiravi tulevikusuunaks ja kuigi on väga kallid, on need andnud üllatavalt häid ravitulemusi kasvajate, näiteks melanoomi ja kopsuvähi korral. Antikehade ravi on võetud kasutusele viimaste aastate jooksul ja näitab hästi immuunsüsteemi tähtsust kasvajate tagasihoidmises. Immuunrakud suudavad kontrollida vähirakkude kasvu, ja ilmselt teevad nad seda meie kõigi organismis kogu aeg. Vähirakud on samal ajal väga muutlikud ja võivad end immuunrakkude eest maskeerida või ei suuda immuunsüsteem enam kasvajaga ühel või teisel põhjusel võidelda. Aja jooksul T-rakud ka väsivad ja kaotavad oma aktiivsuse. Sel juhul kasvajarakud saavad vabalt ja piiranguta paljuneda. Mõned aastad tagasi kasutusele võetud immuunsüsteemi mõjutavad antikehad suudavad T-rakud taas n-ö üles äratada ehk pöörata omaenda immuunsüsteem vähkkasvaja vastu. Sellised tulemused olid algul vägagi üllatavad. Eelmisel aastal anti Nobeli auhind kahele teadlasele, kes need esmaavastused on teinud.¹ Siinkohal peab jälle mainima, et kuigi need avastused on olnud suure rakendusliku väärtusega, siis põhinesid need eelkõige alusteadusel ja kaks Nobeli saanud teadlast ei sidunud algselt oma tulemusi vähiraviga, vaid püüdsid eelkõige aru saada, kuidas immuunsüsteem toimib.

Millised suuremad uurimisprojektid ees seisavad?

Tahaksin immuuntolerantsuse vallas kontrollida mõningaid aastate jooksul tekkinud hüpoteese. Need muudaksid praegust arusaamist ja ka õpikuteadmisi, aga praegu on need hüpoteesid ja võin eksida. Eksimine on teaduslikus mõtlemises väga igapäevane ja käib käsikäes uue idee arenemisega – see on vägagi paeluv. Oletad midagi ja usud ka, et nii on, aga siis paned oma idee katsega proovile – ja saad teada, et oled eksinud. Siis tuleb faktid ja mõtted uuesti kokku koguda, leida uus idee ja hüpotees. Teaduse areng käib mööda Thomas Kuhni tsüklit,² kus olemasolev teadmine jõuab millalgi kriisi ja enam ei toimi. Seejärel toimub olemasoleva paradigma muutus uueks paradigmaks, mis püsib seni, kuni sobib maailmapildiga. Lisaks tahaksime oma töörühmaga, arvutiteadlaste ja teiste eesti teadlaste ja meedikutega leida meetod, mis aitaks ennustada koos inimese vananemisega toimuvaid muutusi immuunsüsteemis ja võiks olla abiks paljude põletikuliste haiguste diagnoosimisel.

Miks meie arstiteadusest nii vähe rakendusprojekte tuleb? Ausalt öeldes ei meenu ühtegi. Kas pole rakendusteaduslikku kõrgtaset, tahtmist, ambitsioone, süsteem ei soosi, rahastust pole? Ehk on isegi tore, et ei ole?

Tore see ei ole ja rakendusprojekte on ka, aga alati ei ole need mahult suured. Arstiteaduses on kaks suurt valdkonda, kuhu rakendusprojekte tuleb ja millest ettevõtlus huvitub – need on diagnostika ja uued ravimeetodid, lisaks konsultatsiooni- ja nõustamisteenused. Teadusmahukaid ja uurija algatatud kliinilisi uuringuid võiks olla rohkem, nende saamine Eestisse ei ole lihtne ja vajab sponsorite, s.t suurte farmaatsiafirmade usalduse võitmist. See on globaalne turg. Sageli nähakse ülikoolide ja ettevõtluse koostöös eesmärki, kus teadlane töötab koos Eesti ettevõttega. Mõte näib ilus, aga Eesti väiksust arvestades on ratsionaalsem, kui teadlane otsib endale parema ja sobiva ettevõtluspartneri mis tahes maailma paigast, kas või Aucklandist. Sama peaks tegema teadusmahukas Eesti ettevõte – otsima endale maailmast sobivaima teaduspartneri.

Inimese immuunsüsteem on tihedalt seotud vaktsiinidega. Missugused on uued vaktsiinid? Millised on siin maailma arstiteaduse arengusuunad?

Rääkides nakkustest ja vaktsiinidest, siis praegu ei ohusta inimesi uued tundmatud viirused, vaid Euroopasse on tagasi tulnud vahepeal kenasti kontrolli alla saadud viirused, näiteks leetrid. Eriti on leetrite sagedus suurenenud Ida- ja Lõuna-Euroopa riikides. Peab mõistma, et täiskasvanutele on tegu väga tõsise haigusega, mille taasesinemine on seotud vaktsineerimisest hoidumisega. Oma olemuselt vaktsiin matkib viirust, kuid teeb seda märgatavalt väiksemal ja nõrgemal kujul. Üldjuhul suudab immuunsüsteem hästi hakkama saada vaktsiini kui nõrgestunud või surnud viirusega ja omandab selle käigus võime hiljem vastu seista elujõulisele ja haigust tekitavale viirusele. Pärast vaktsineerimist võib tõusta lühiajaline palavik ja on loomulik, et kõrvalmõjud hirmutavad lapsevanemaid. Vaktsiin on n-ö immuunsüsteemi treening, kus immuunrakke valmistatakse ette selleks, et nad oleksid valmis õige viirusega kohtuma. Selle valmiduse saavutamine eeldab teatud kujul immuunvastuse tekitamist, vastasel kujul head kaitset ei teki. Sellist immuunreaktsiooni need lühiajalised palavikud sageli endast ka kujutavad. Kuigi ühelt poolt kaitsevad vaktsiinid inimest individuaalselt, siis tegu on kollektiivse kaitsemehhanismiga ja piisab, kui mingi osa populatsioonist, umbes 5%, ei ole vaktsineeritud, kui juba tekib soodus pinnas viiruste ja infektsioonide levikuks. Seepärast on Euroopa riigid hakanud tegema vaktsineerimist kohustuslikuks või on sidunud vaktsineerimise mitmesuguste sotsiaalsete hüvedega, nt lasteaia- ja koolikohad jms. Vaieldamatult on vaja eri valdkondade spetsialistide vaktsineerimisalast selgitustööd.

Mida ütleb molekulaarimmunoloogia professor lapsevanemale, kes keeldub oma last vaktsineerimast?

Hea küsimus. Nagu öeldud, on immuunkaitse saamiseks mõningane mõõdukas reaktsioon paratamatu, sest vaktsineerimise mõte on tekitada nn miniatuurne nakkust meenutav olukord, millele immuunsüsteem saaks reageerida. Püüan lapsevanemale selgitada, et vaktsiinid on tema lapsele vajalikud ning et mitte vaktsineerides seab ta ohtu ennekõike oma lapse tervise. Tulevikus nõuavad ilmselt paljud riigid õppimiseks või töötamiseks vaktsineerimistõendit. Seega kui laps soovib mõnes välisriigis lasteaeda, kooli või ülikooli minna, siis võib vaktsineerimine tulla päevakorda. Juba praegu on maailmas piirkondi, kuhu vaktsineerimata inimesel ei tasu reisile minna. Eestis on vaktsineerimine seni olnud vabatahtlik ja see on hea. Kohustuslikuks tegemisega ei pruugi olukorda parandada, kuigi paljudes Euroopa riikides on vaktsineerimine kohustuslik. Eestis ei ole leetritesse haigestumist olnud nii palju kui näiteks Ukrainas või Rumeenias, ja sageli on haigestunud inimesed saanud infektsiooni teistest riikidest.

Lõpetuseks üks talupojatarkusest ajendatud epigeneetika ja immunoloogia kokkupuutepunkte kompav küsimus: kas tervisliku toitumisega on ennast võimalik targaks, ilusaks ja tugevaks süüa, või kui ennast pole võimalik, siis vähemalt aidata kaasa veel sündimata lapse targaks, ilusaks ja tugevaks saamisele? Või siis tervisliku eluviisi viljelemisega?

Kas nüüd targaks ja ilusaks, aga tervislik eluviis, mõistlik kehakaal, aeroobne liikumine ja vähem stressi tunduvad olevat immuunsüsteemile soodsa mõjuga.

1 Nobeli meditsiiniauhinna pälvisid 2018. aastal James P. Allison ja Tasuku Honjo, kes leidsid võimaluse, kuidas hävitada vähirakke inimeste enda immuunsüsteemi abil ehk immunoteraapiaga.

2 Thomas Samuel Kuhn (1922–1996) oli ameerika teadusloolane ja teadusfilosoof.