Toivo Maimets: loodus ei ole veatu
Tartu Ülikooli rakubioloogia professor Toivo Maimets vestles 14. detsembril 2024 Vikerraadio saates „Kajalood“ toimetaja Kaja Kärneriga. Jutuajamises puudutati Toivo Maimetsa tööd valitsust nõustava teadusnõukoja juhina, SARS-CoV-2 viirust ja sellest saadud õppetunde, rakubioloogia ja tema lähimate erialade seoseid, uudseid teadmisi kasvajate ravis, teadussaavutuste selgitamist inimestele ja Toivo Maimetsa enda teekonda bioloogiani.
Aastail 2022 kuni 2023 oli Toivo Maimets valitsust nõustava teadusnõukoja juht. Kõige rohkem on ta oma teaduselus uurinud aga mitte viiruseid vaid kasvajate bioloogiat.
COVID-19-st on tänaseks saanud olevik, üks meid saatvatest viirushaigustest, mis on ohtlik eelkõige vanematele ja nõrgenenud immuunsüsteemiga inimestele. Tänu vaktsiinidele on viirus kontrolli all hoitav nii nagu ka teised nakkushaigused, mille vastu on olemas vaktsiinid. Enamik viirushaigusi meie ümber on meile tundmatud, sest nad põhjustavad nii vähe probleeme, et nende uurimisse ei tasu ressurssi panna. Kui COVID-19 viirusest üldse mingit kasu oli, siis seisnes see rakubioloog Maimetsa sõnul selles, et tavaliste inimeste teadmised immunoloogiast ja viroloogiast paranesid olulisel määral ning teadlaste töö edenes väga hoogsalt. COVID-19 tulles oli RNA-vaktsiinidega vähivastases võitluses tööd tehtud juba 20 aastat. COVID-19 tõi kaasa järsu vajaduse kiirete ja efektiivsete vaktsiinide järele. Keskmiselt kulub vaktsiinini jõudmiseks 15 aastat, nüüd saadi hakkama aastaga. Nii alusteadustes kui rakendustes tegid immunoloogia ja viroloogia pandeemia ajal edasi suure hüppe.
Innovatsiooni tekitaja on kriis (sõda) – kui häda on käes, mobiliseeritakse nii rahalised kui inimressursid ja lahendus leitakse.
Kuigi viimastel aastatel kuuleme Nobeli füsioloogia-, meditsiini- ja isegi keemiapreemiate kontekstis üha enam geneetika ja viroloogia saavutustest, ei ole professor Maimetsa sõnul korrektne tõmmata piire geneetika, immunoloogia, viroloogia või rakubioloogia vahele. Need kõik on omavahel läbi põimunud distsipliinid. Näiteks immunoloogias räägime immuunrakkude bioloogiast: B-lümfotsüüdid ja T-lümfotsüüdid on rakud. Viroloogia ja rakubioloogia kontekstis jällegi saame tõdeda, et ilma rakuta viirust ei ole olemas ja selleks, et viirus saaks paljuneda, on tal vaja rakku.
Samuti on nende distsipliinide areng väga kiire. 20 aastat tagasi oli teadmine, et igas inimese rakus on 20 000 geeni ning selge oli ka see, et uusi geene leitakse pidevalt juurde. Kui saadi aru, et geenid koosnevad DNA-st ja sellest, kui palju erinevaid funktsioone peavad rakud täitma, pakuti 1960-ndatel, et inimeses ei saa olla alla miljoni geeni. Esimese inimgenoomi täieliku järjestamise järel tabas molekulaarbioloogia teooriat aga šokk, kuna selgus, et geeni väärtusega DNA järjestusi on tegelikult vähe, umbes 20 000, mis teeb 3% inimese DNA-st. Ülejäänud 97% osas arvati, et need ei täida olulisi rolle. Nüüdseks tuleb teadmisi selle kohta, mis rolli täidavad ülejäänud 97% geenidest, kogu aeg juurde.
Ka oleme jõudnud teadmiseni, et vastata küsimusele „Mis on geen?“, on enam-vähem võimatu.
Looduses on kõik protsessid natuke vigased
Rakkude valmistamise aparaat teeb vigu nagu inimenegi. Looduse eripära ongi see, et ta ei ole perfektne ja see omakorda võimaldab loodusel uute olukordadega kohaneda. Kui kõik toimiks looduses täpselt ühe mustri järgi ja keskkond meie ümber peaks muutuma, oleks elu läbi. Seega tagab just vigade tegemine loodusele kohandumiseks vajaliku paindlikkuse.
Ka iga rakk võib jagunedes saada viga ja temast võib areneda kasvajarakk. See juhtub näiteks siis, kui raku pooldumisel pannakse kuhugile vale nukleotiid. Enamasti ei ole sellel veal mingit või vähemalt olulist tagajärge, kuna nukleotiid ei paikne sellises kohas, kus sellest midagi olulist sõltuks. Samuti on organism mõnes kohas võimeline hakkama saama ka natuke vigasema nukleotiidide järjestusega. Küll on aga olemas kohti, kus vigasel raku jagunemisel tekib püsiv mutatsioon, millel on oluline tähtsus ja see omakorda võib panna aluse kas geneetilisele haigusele või kasvajale.
Palju kõneainet on pakkunud Jaapani rakubioloogi Yoshinori Ohsumi avastus rakkude autofaagia alal, mille eest sai Ohsumi 2016. aastal Nobeli meditsiiniauhinna. Autofaagia tähendab rakkude poolt enese söömist ehk teiste sõnadega rakud ise hävitavad endi seast vanad ja haigestunud rakud või nende osad. Ohsumi tõestas, et seda protsessi saab stimuleerida paastumise ja nälgimisega. Toivo Maimets kinnitab, et näljaolekus viibimine on üks tõestatud viis vananemise edasi lükkamiseks, kuid ei soovita seda kellelgi kontrollimatult kodus viljelema hakata. Kasinuse printsiip tervikuna aitab aga organismi kontrolli all hoida küll.
Uued teadmised kasvajaliste haiguste ravis
Viimase kümne aasta jooksul on kasvajate ravis tekkinud põhimõtteliselt uus ravimipõlvkond. Professor Maimets peatus saates neist kahel: rakuteraapia ja immuunravi, mis tekitab kasvaja rakkude äratundmise. Rakuteraapia väga suur probleem on aga see, et need ravimid on veel äärmiselt kallid, mistõttu suudavad vaid vähesed riigid neid oma elanikele pakkuda. Maimets loodab, et kui sellised teraapiad lähevad rohkem kasutusele, muutuvad nad odavamaks. Teine võimalus on see, et turule tuleb veelgi efektiivsemaid ja odavamaid ravimeid. Siis vahetavad efektiivsemad meetodid vähem efektiivsemad välja ning kokkuvõttes võidab sellest ikkagi ravimiturg.
Rakuteraapiaks eemaldatakse patsiendilt tema vererakke, T-lümfotsüüte, mis tekitavad rakulist immuunsust ehk on võimelised hävitama võõra raku. Välja võetud T-lümfotsüüte õpetatakse organismi kasvajaga võitlema. Selleks pannakse vererakkudesse sisse DNA konstrukt, mille pealt sünteesitakse üks molekul, mis on raku välispinnal võimeline tundma kasvaja raku ära ning seejärel aktiveerima T-lümfotsüüdi, mis siis kasvajaraku hävitab. Selliselt töödeldud vererakud viiakse inimese enda organismi tagasi ning nad on efektiivsed võitlema näiteks vereloome kasvajatega. Kuna tegemist on patsiendi enda keha rakkudega, ei teki ka äratõukereaktsiooni.
Teine suur läbimurre on seotud sellega, kuidas õpetada organismi ennast ära tundma kasvaja rakke. Kasvaja rakkude eristamine tervetest rakkudest on keeruline, kuna nad n-ö näitavad, et nad on „omad“ mitte „võõrad sissetungijad“. Omade ära tundmiseks näitavad „omad“ ehk mitte kasvaja rakud enda pinnal ühte molekuli. Kasvaja rakud on piisavalt kavalad, et osata tekitada enda pinnale see sama molekul ja näidata, et ka nemad on „omad“. Selliselt petetakse inimese immuunsüsteem ära ja kasvaja rakud jäävad tegutsema. Uued immuunravimid on suutelised blokeerima kasvajarakkude pinnal selle molekuli, mis lubab neid „omadeks“ pidada. Selle tagajärjel on organism võimeline need rakud üles leidma ja nende vastu võitlema. Häid tulemusi on selline ravimeetod näidanud näiteks melanoomide ravis.
Toivo Maimets on oma töös teadlasena alati tähtsaks pidanud sellest rääkimist. „Teadlase töö on väga lihtne. See seisneb selles, et saada teada midagi, mida teised seni ei teadnud ja siis sellest teistele rääkida,“ ütleb ta. Lisaks erialastele üritustele kutsutakse teda tihti esinema nii koolidesse kui ettevõtetesse. Üheks tema hobidest on olnud jooksva aasta Nobeli füsioloogia-, meditsiini- või keemiapreemia tähtsuse lahti selgitamine tavainimesele.
Eesti aeg, Eesti rahvusülikool ja eestikeelne teadus
Korrektse emakeele ja selle tähtsustamise on Maimets kaasa saanud lapsepõlvekodust, mis oli täis raamatuid ja kus väärtustati haridust. Enda sõnul mäletab ta tunnet, mis teda valdas õpetajast vanaema raamaturiiuli ääres seistes, kust ei puudunud eestiaegsed teatmeteosed ja õpikud. See tunne oli: Kuidas jõuti kahe maailmasõja vahel nii lühikese aja jooksul nii keerulistes ja vaestes oludes nii palju teha? Näiteks Johannes Piiperi eestikeelne bioloogia õpik ülikoolile ilmus juba 1920. aastal, mõni kuu peale eestikeelse rahvusülikooli välja kuulutamist. Need raamatud koostati praktilisest vajadusest ja teadmisest, et nüüd on Eesti aeg ja meil on eestikeelne teadus.
Eestikeelse teadusterminoloogia arendamise on ka professor Maimets võtnud oma südameasjaks.
Saatejuht Kaja Kärner peatus Toivo Maimetsaga veel ka professori perel, koolipõlvel ja sellel, kuidas Toivo Maimets üldse ülikooli bioloogiat õppima sattus.
