Neuroepigeneetika uurib aju geenide aktiveerimist ning pakub uusi lahendusi haiguste ennetamiseks ja raviks. Valdkonna keskmes on küsimus, kuidas ajurakud otsustavad, millised geenid töötavad ja millised mitte – taotluseks on muuta mitte DNA-d, vaid mehhanisme, mis juhivad geenide “sisselülitamist”.
Dr Kärt Mätlik asub TalTechis juhtima uut neuroepigeneetika uurimisrühma, mis keskendubki sellele, kuidas mõjutab elu jooksul ajurakkude geenide “sisselülitamine” närvirakkude arengut ja nende töövõimet. Eesmärk on mõista, kuidas hoida aju tervena ka vanemas eas. Ameerika Rockefelleri tippülikoolis töötanud Mätlik on toonud endaga Eestisse tipptasemel teadmised, mis võimaldavad uusi raviviise ja teaduskoostööd.
Asendamatud närvirakud
Mätlik selgitab, et närvirakud on ainulaadsed – need ei uuene ega asendu. Sama rakk, mis moodustub looteeas, peab olema töökorras ka 80 aasta pärast. Selle tagamiseks peavad ajuraku geenid töötama kogu elu jooksul täpselt ja järjepidevalt.
Siinkohal tulevadki mängu epigeneetilised muutused – keemilised märgid DNA-l ja histoonivalkudel, mis määravad, millised geenid aktiveeruvad. Olgugi et vähiteaduses ja tüvirakkude uurimises räägitakse epigeneetikast palju, on närvisüsteemi spetsiifilisi mehhanisme seni vähem uuritud. See on osalt tingitud asjaolust, et ajukude on keerulise koostisega ning ajurakke on seetõttu raske kätte saada ja uurida.
Kuid viimastel aastatel on tehnoloogia sedavõrd arenenud, et ajurakkude mehhanisme suudetakse üha täpsemalt uurida. Uued uuringud on juba näidanud, et ajus toimuvad epigeneetilised protsessid on teistsugused kui siiani palju põhjalikumalt uuritud jagunevates rakkudes.
Epigeneetika kui ajutervise tulevik
Valdkonna muudab tõeliselt põnevaks selle praktiline potentsiaal. Paljud neuroloogilised haigused on seotud muutustega geeniekspressioonis – s.t selles, millised geenid millal avalduvad või vaigistuvad. Tänane meditsiin ei suuda sageli vastata, miks need muutused toimuvad või kuidas muutusi suunata. „Neuroloogilistele haigustele ei ole seni tõhusaid ravimeetodeid, kuna me ei tea piisavalt, mis rakkudes täpselt valesti läheb. Kui mõistame, kuidas epigeneetilised mehhanismid ajurakkudes toimivad, saame tulevikus neid suunata – kas elustiilimuutuste või täpsete ravimite abil.“
“Neuroloogilistele haigustele ei ole seni tõhusaid ravimeetodeid, kuna me ei tea piisavalt, mis rakkudes täpselt valesti läheb. Kui mõistame, kuidas epigeneetilised mehhanismid ajurakkudes toimivad, saame tulevikus neid suunata – kas elustiilimuutuste või täpsete ravimite abil.”
Aju vananeb mitte ainult väljastpoolt, vaid ka rakutasandil. Geenide aktiveerumine muutub, rakud kaotavad oma paindlikkuse ja närvirakud ei suhtle enam nii hästi. Samas on teada, et epigeneetilised mustrid on paindlikud ja neid saab mõjutada näiteks toitumise, une ja liikumisega. „Kui suudame tulevikus kaardistada, milline on terve närviraku epigeneetiline profiil – ja kui leiame viise selle toetamiseks, – võime parandada mitte ainult haiguste ravi, vaid ka säilitada kogu elu jooksul ajutervist,“ ütles Mätlik.
TalTechi teadlased uurivad, kuidas ajurakkude geenide aktiveerumine mõjutab vanemas eas ajutervist. Foto: Pexels
Uus lootus ajule
Kuigi praegu viiakse suuresti läbi alusuuringuid, näevad teadlased juba praegu edaspidist, ettevõtteid ja teisi teadusgruppe kaasavat koostöövõimalust, eriti juhtudel, kui mängu tuleb geneetiline täpsus ja individuaalsed riskid. TalTechi geenitehnoloogia ja biomeditsiini osakonna professor Tõnis Timmusk kinnitab: „Neurodegeneratiivsete haiguste jaoks pole efektiivseid ravimeetodeid, kuid kuna eluiga on pikenenud, otsitakse uusi ravimeetodeid. Üks strateegia on arendada koos erinevate partneritega epigeneetilisi ravimeid, mis suudavad geenide tegevust vastavalt haigusele reguleerida.“
“Neurodegeneratiivsete haiguste jaoks pole efektiivseid ravimeetodeid, kuid kuna eluiga on pikenenud, otsitakse uusi ravimeetodeid. Üks strateegia on arendada koos erinevate partneritega epigeneetilisi ravimeid, mis suudavad geenide tegevust vastavalt haigusele reguleerida.”
Timmuski sõnul on kasvanud ka globaalne huvi: „Neurodegeneratiivsete haiguste levik ja praeguste ravimeetodite piiratus on andnud teadusele selge signaali – meil on vaja uusi strateegiaid. Ja neuroepigeneetika kuulub paljulubavamate praktikate hulka.“
Mätliku uurimisrühma eesmärk on mõista, kuidas määravad epigeneetilised mustrid aju arengut ja talitlust, ning kuidas muutuvad need mustrid vananemise ja haiguste käigus. Taolised teadmised võivad anda meile täpsemad ravi- ja ennetusmeetodid ning võimalikud elustiilisoovitused. Timmusk usub, et Mätliku juhitav uurimisrühm toob TalTechi ja Eesti teadusmaailma uusi teadmisi, tugevdab rahvusvahelist konkurentsivõimet ning loob biomeditsiinis ja teaduses laiemaltki uusi koostöövõimalusi.
“Neurodegeneratiivsete haiguste levik ja praeguste ravimeetodite piiratus on andnud teadusele selge signaali – meil on vaja uusi strateegiaid. Ja neuroepigeneetika kuulub paljulubavamate praktikate hulka.”
