Toivo Maimets – kõik algab ühest rakust

RAKUBIOLOOGIA ON TÄHTSAIM MAAILMAS!

Toivo MaimetsTihti kohtame inimesi – ja eriti on see nii teadlaste puhul – kes peavad kitsamat ala, millega nad parajasti tegelevad, kõige tähtsamaks maailmas. Ehkki esmapilgul võib see olla võõristav, on see minu arust loomulik. Kui see ala ei oleks kõige olulisem, siis tegeleksid nad ju millegi muuga, palju tähtsamaga!
Nii on lugu ka minuga. Ma nimelt usun, et täna, XXI sajandi alguses, on just rakubioloogia see teadusala, mis on kõige huvitavam, millega oma elu ja töö siduda. Miks nii?
Loodusteaduste ajalugu on suurel määral uurimismeetodite arengu ajalugu. Me võime ju tõdeda, et väga paljud olulised küsimused selle kohta, kuidas elusloodus toimib ja millised mehhanismid seal töötavad, küsis juba Aristoteles. Tema uurimismeetodite valik oli aga väga piiratud, lähtudes eelkõige vaatlustest ning need vaatlusedki olid suhteliselt piiratud – mikroskoobi leiutamiseni kulus veel paar tuhat aastat.
Eluslooduse uurimises tehti suure hüpe aga just eelmisel sajandil, kui arendati välja eksperimentaalsed uurimismeetodid ning toimus plahvatuslik areng selleks vajaliku aparatuuri valmistamises, toetudes füüsika ja keemia fundamentaalsetele saavutustele. Tegelikult sai siis esimest korda võimalikuks uurida, kuidas rakk tekib, paljuneb ja sureb. Miks see nii oluline on? Nimelt koosnevad kõik maailmas leiduvad elusorganismid ühestainsast rakust – või on nad kunagi oma arengus ühest rakust koosnenud. Seetõttu on rakk elusorganismi fundamentaalne ühik. Nüüd aga mõelge selle arengutee peale, kuidas me vanuses „miinus üheksa kuud“ olime vaid üksainus viljastatud munarakk ning milliseid tohutuid muutusi pidid selle raku järglased läbima, et tulemuseks oleks lugev, rääkiv ja mõtlev inimene. Me koosneme kümnetest miljonitest rakkudest, mis täidavad organismis kõige erinevamaid funktsioone. Väga paljud etapid sel teel on meile veel tundmatud, ent meil on üha rohkem võimalusi sellesse maailma süveneda ja seda mõista.

Meetodite alal, mida rakubioloogia kasutab, on viimase 10-15 aasta suurimaks läbimurdeks olnud see, et me suudame uurida üksikut rakku tema individuaalsuses. Seni uuriti rakukogumeid – tavaliseks biokeemiliseks uurimistööks tuli võtta vähemalt sada tuhat rakku, et nende sisalduste ning muutuste kohta informatsiooni saada. Ent rakud, nii nagu ka inimesed, on individuaalsed ja erinevad üksteisest. Nii nagu ei ole olemas „keskmist inimest“, ei ole ka „keskmist rakku“. Nüüd on meil aga täiesti uudsed (näiteks fluorestsentsmeetoditel põhinevad) aparaadid, mis võimaldavad saada andmeid ka üheainsa raku muutumiste kohta. Seetõttu on esmakordselt saanud kättesaadavaks vastused näiteks küsimustele erinevate keskkonnategurite (sealhulgas naaberrakkude) või „juhuse“ rolli kohta rakkude arengus ja jagunemises. Elusolend on kõike muud kui „programmeerituid masin“, millele viljastamishetkel programm DNA kujul sisestatakse ja mis seejärel vaid selle programmi täitmisega tegeleb. Üha selgemaks on saanud, et elusorganism on ääretult paindlik kooslus, mis kõige erinevamal viisil väljastpoolt tulevatele signaalidele reageerib ning neid kasutab, lähtudes juhusest ning neist keemilisest ressurssidest, mis tal olemas on. See on ääretult põnev maailm, mis alles nüüd meile avanema hakkab.

Miks need küsimused üldse nii tähtsad olema peaksid?  Väga paljud haigused, millele praegu vaid osaliselt ravi olemas on või see sootuks puudub, on tekkinud just rakkude individuaalse arengu häiretest. Siia kuuluvad näiteks vähkkasvajad, samuti haigused, mis on põhjustatud rakkude suremisest, näiteks Parkinsoni või Alzheimeri tõbi. Kui me saame täpselt teada, mismoodi peab toimuma rakkude normaalne areng, siis suudame ka mõista, mis teatud juhtudel valesti läinud on ning seda viga parandada. Seega võib öelda, et lisaks juba Aristotelest kannustanud loomulikule huvile „teada saada“ on tegemist ääretult praktiliste probleemidega, mille tulemused toovad kasu paljudele inimestele.