Teekond maailma tippu

Andres Metspalu Foto: Margus Ansu

Geenivaramu annab võimaluse vastata suurtele küsimustele ja seeläbi aidata nii väiksematel kui ka vanematel inimestel kauem ning paremini elada, rääkis täna 60. sünnipäeva tähistav akadeemik Andres Metspalu usutluses Marti Aavikule.
 

Mida täpsemini tuntakse sadade konkreetse haiguse tekkimise riski mõjutavate geenide osatähtsust, seda täpsemad on ka soovitused, mida arst saab anda.

Inimene pole nii lihtne, et me võiksime arvata, et 20 aasta pärast on kõik huvitavad ja olulised küsimused vastuse leidnud, ütleb Andres Metspalu.

Küll on aga genoomi uuringute tulemused ja analüüs jõudmas haiglatesse, abiks arstidele teiste diagnoosimise meetodite kõrval. Selle eeliseks on suur ennustusvõime, tänu millele saab haigusi varem avastada ja ennetada, arvestades seejuures iga inimese eripära.

Olete rohkem kui 120 teadusartikli autor või kaasautor. Mida peate oma kõige olulisemateks teadussaavutusteks või ideeks?

Ka oma teadlasetee alguses, 1970ndatel avaldasime juba teadusartikleid. 1979 kaitsesin molekulaarbioloogias kandidaadi väitekirja. See oli sissejuhatus teadlaseteele. 1980ndad olid niisugused stagna-aastad, kus saime küll aeg-ajalt käia välismaal tööl, aga kodus ei saanud palju midagi teha. Kuni lõpuks Richard Villemsi eestvedamisel loodi Eesti Biokeskus, mis tõi meile kaasaegse aparatuuri ja võimaluse tööd teha.

1992 tuli oma raha ja sealt algas stabiilsus ning hakkas ka uus teaduse tegemine. Võiks öelda, et kui enne seda oli üks elu, siis edasi algas teine ka teaduse tegemise mõttes. Et mul on arsti haridus, siis kujutasin kogu aeg ette, et genoomiuuringut saab kasutada tervishoius.

Kuigi 1970ndatel me ei uskunud, et see kõik nii ruttu tuleb. Minu esimene professor Artur Lind ütles, et seda on kõike väga vaja, õpime ja teeme, ja sina õpi veel eriti, aga haiglasse jõuab see kunagi pärast meid.

1980ndate lõpus, kui ameeriklased alustasid inimese genoomi projekti, oli selge, et asjad hakkavad juhtuma. Siis läksin puhtalt inimese genoomi uuringute peale. Esimene asi, mis mul pähe tuli, oli parandada uurimise meetodit. Kui sinnamaani uuriti ühe patsiendi ühte geenimutatsiooni, siis mina pakkusin välja tehnoloogia, kuidas paralleelselt uurida sadu mutatsioone sadadel patsientidel. See eeldas DNA kiibi kasutamist.

Läksin Ameerikasse, kuna siin ei olnud võimalik katseid teha, võtsime patendi ja avaldasime artikleid. Tänapäevani töötame selle tehnoloogiaga, kuigi ta on nüüd muutunud diagnostika tehnoloogiaks ning teadustööks kasutame uusi masinaid.

1990ndatel selliseid masinaid polnud ja tehnoloogia, mida me kutsume APEXiks, oli väga eesrindlik. See tõi minu labori ja Tartu Ülikooli Euroopas kaardile. Siis hakati meid kutsuma konverentsidele ja inimesed olid väga huvitatud. See oli esimene väga tähtis asi, mis me üldse tegime.

Siis hakkasin vaatama, mida järgmiseks tarvis on, et saaksime genoomi uurida, ja see vajalik asi oli biopank. Nüüd ongi kätte jõudnud aeg, kus me geenivaramut väga edukalt kasutame.

Mullu publitseerisime koostöös teistega rea tõsiseid katseid ja uuringuid, kus me leiame geenivariante, mis on ühe või teise haiguse või inimese normaal­sete tunnustega soetud.

Sellega oleme genoomikas jõudnud maailma juhtgruppi. Kui tahad maailma tippu jõuda, siis selleks kulub kümme aastat. Vähemalt minul on küll nii olnud. Kümme aastat läks kiipide peale.

Kümme aastat selleks, et geenipank teha, ehk kuidas patsientide geeni- ja terviseinfo jõuaks teadusesse. Järgmise kümne aasta projekt on see, kuidas oluline osa sellest teadusinfost jõuaks tagasi patsiendini, igaühele eraldi.  

Kui vaadata viimase 30 aasta jooksul ilmunud teadusartiklite arvu, siis võib vist öelda, et geneetika uurimine on kasvanud kindlasti rohkem kui sada korda…

Ma usun küll, et see nii on.

Mis on eelmise aasta eriti ere ja oluline tulemus terves geneetika valdkonnas?

Mullu toimus murrang selles osas, et terve genoomi sekveneerimine (järjestamine) läks valdavalt käiku nii teaduses kui ka diagnostikas. Tohutult paljude organismide genoomi nukleotiidne järjestus määrati kindlaks.

Aga terve genoomi analüüsimine jõudis ka abiks patsiente ravivatele arstidele. Leiti konkreetsete patsientide mutatsioonid genoomi sekveneerimise  käigus ning tihti oli see võtmeks, et patsienti paremini ravida.

Näiteks oli haiglas üks laps, kelle kõht ei käinud läbi, tal olid sooleprobleemid ja arstid ei teadnud, mida teha. Arvati, et sekveneerime. Nii ema, isa kui lapse genoomi nukleotiidne järjestus määrati kindlaks ja leiti üles mutatsioon – probleem oli immuunsüsteemis.

See andis arstidele mõtte, et kuna immuunsüsteemiga seotu tuleb vererakkudest, võiks lapsele teha luuüdi siirdamist ja äkki saab niimoodi mutatsioonist lahti. Siirdamine tehtigi ja 42 päeva pärast käis lapsel kõht läbi nagu igal normaalsel inimesel.

Kui me mõtleme tavalisele olukorrale haiglas, siis mitte keegi ei tule selle peale, et kõhuprobleemidega haigele võiks teha luuüdi siirdamist. Neid näiteid on rohkem.

Murrang tuli tänu uutele tehnoloogiatele ja sellele, et hinnad läksid alla. Kogu genoomi sekveneerimine maksab praegu küll veel 10 000 eurot, aga ainult kodeeriva ala analüüsimine 700 eurot ning see on juba jõukohase hinnaga. Sellise hinnaga diagnostikat kasutatakse juhtivates USA kliinikutes juba igapäevaselt.

Mis oli kõige olulisem murrang teie ning teie asutuste töös?

Murranguline oli, et saime kokku 50 000 geenidoonorit, ning üle 9000 geenikaardi on tehtud. See tähendas, et saime hakata osalema ülemaailmsetes koostöödes juba oma andmetega. Kokku on neis uuringutes sadade tuhandete inimeste andmed, mis annab niisuguse uuringuvõimsuse, et me saime kätte need geenid, mis on ühe või teise tunnuse taga.

See tähendas, et me saime avaldada mitu artiklit ajakirjas Nature ja Nature Genetics, mis on selgelt kõige mõjukamad teadusajakirjad. Nende tsiteeringute järgi arvutatav mõjukus on suurem kui 34 (impact factor). Kui senini publitseerisime oma tulemusi ajakirjades, mille mõjukus on 5 või 10, siis nüüd oleme tasemel, millest edasi pole keegi maailmas jõudnud. Meile oli see selge hüpe.

Nii et ükskõik kuidas võtta, ka formaalselt olete maailma tipus?

Absoluutselt. Meiega arvestatakse. Kui Harvardi, Oxfordi ja Cambridge’i ülikoolid tahavad teha meiega koostööd, me teemegi seda. Käime seal, nemad käivad siin, kogu aeg helistame ja konsulteerime, siis ma ei näe enam probleemi. Sporditerminites rääkides, oleme tihti algkoosseisus platsil.

Viimastel teie osalusega artiklitel on lehekülgede viisi kaasautoreid.

Arvud on sadades, aga me jääme siiski ses osas veel vahel füüsikutele alla.

Kas sajanditagune teadus, mil üks või kaks inimest tegid midagi murrangulist, on üldse tänapäeval võimalik?

DNA avastamise artiklil oli ainult kaks autorit – Watson ja Crick, ja DNA sekveneerimise meetodil, mis muutis põhjalikult maailmapilti 1977. aastal, oli kolm autorit. Tänapäeval tuleb seda harvem ette.

Mitmesaja autoriga tööd on praegu põhivool. Kui me tahame osaleda suurte küsimuste lahendamisel, siis see on ainuke viis. 300 autorit tähendab seda, et tööd on teinud 50 laborit ja pannud sinna ka 50 labori eelarve. Igaüks on kogunud proove ja neid analüüsinud. Lõpuks pannakse see statistikas kokku ja vaadatakse, kui õige või vale tulemus on.

Meie poolt on siis näiteks viis kaasautorit, kes on otseselt sellesse artiklisse panustanud, aga tegelikult on seal taga väga palju suurema hulga inimeste töö alates perearstidest, kes proovid ja andmed kogusid. See on kõik nii kallis, et mitte keegi ei suuda seda üksinda teha.

Kas geenivaramu loomine oli teie idee?

Ilmus üks artikkel Islandist, kus oli idee võtta palju inimesi ja uurida nende geneetikat. Aga Islandil tegi seda erafirma ja nende andmetele keegi teine ligi ei pääsenud.

Tekkiski mõte, et võiks Eestis teha geenivaramu, mida kõik arstid ja teadlased saaksid uuringuteks kasutada. Mitte nii, et ühed koguvad proove südame- ja teised silmahaigetelt. Idee oli olemas ja siis tuli Jaanus Pikani kliinikumi juhatama. 1999 olid valimised ja Mart Laar sai peaministriks.

Tema olevat küsinud, kas on uusi ideid, mida teha? Ma kirjutasin kaks lehekülge, Pikani võttis selle arutamiseks kaasa. Pärast ma kuulsin, et Laar olevat öelnud, et see on piisavalt hullumeelne idee, et seda võiks teha.

Siis hakkasime ideed edasi ajama, rääkisime inimestega, kutsusime komisjone kokku ja vaidlesime päris kaua aega. Lõpuks sai projekt kirjutatud ja seadus käivitatud ja nii ta läks.

Oluline ei ole mitte see esialgne idee, vaid see, et sajad inimesed toetasid seda ideed kohe alguses ja panustasid selle elluviimiseks! Geenivaramul on nüüd juba tuhandeid toetajaid alates geenidoonoritest ja arstidest, õdedest kuni ministriteni välja.  

Mida see annab… Näiteks majandusele?

Ka mõju majandusele on olemas ja geenivaramu on aidanud võita Eestisse mitmeid projekte.

Aga me ei tohi vaadata asju nii kitsalt, et kui palju täpselt SKTsse panustatakse. Projektid on pikad ja valitsemisajad lühikesed – nelja aastaga ei muutu võib-olla palju midagi, aga kui tahame 70 aasta pärast kuusepalki lõigata, siis peab keegi minema täna metsa ja taimed maha panema.

Rahvusvahelised eksperdid ütlevad, et Eesti geenivaramu oli tehtud õigel ajal, esimeste hulgas. Praegu teevad kõik maad geenipankasid, sest muidu vajalikku informatsiooni ei teki. Me saame teada, mis probleemid meie inimestel on, ja see aitab kauem ning väiksemate vaevadega elada. Ja need tervemad inimesed panustavadki majandusse, teadusesse ja haridusse.

ANDRES METSPALU

•    Sündinud 11. märtsil 1951 Lääne-Virumaal

•    Tartu Ülikooli biotehnoloogia professor ning Eesti Geenivaramu direktor; PhD, mullu sai akadeemikuks.

•    Üks rahvusvahelise biopankade konsortsiumi P3G asutajatest ning direktoritest (2002–2007); 2006. aastal oli ta Euroopa Inimese Geneetika Assotsiatsiooni president

Uurimistöö peasuunad  

•    Genoomika ja geenitehnoloogia, inimgenoomi varieerumise uurimise meetodid suurtes geenipankades normis ja seoses haigustega. Mendeliaalsete ja komplekshaiguste geneetika, seosed geenide, keskkonnafaktorite, elustiili ja inimese tervisliku seisundi vahel.
Molekulaardiagnostika ja geenianalüüsi tehnoloogiate arendamine, DNA kiibitehnoloogia.

•    Hobid: lugemine, avamerepurjetamine (Pärnu Jahtklubi liige), mäesuusatamine; Tartu Rotary Klubi liige.