Me hakkame rääkima embrüona. Jah, embrüod räägivad! Me küll ei mõista seda keelt hästi ja see pole kuuldav, kuid embrüo kõneleb oma emaga juba enne emakaseina külge kinnitumist. Õieti ongi meie olemasolu üheks oluliseks põhjuseks tõenäoliselt see, et me emakas olles nii jutukad oleme.

Kunstlik viljastamine sai alguse 1977. aastal, ometi on sel viisil edukas rasestumine jäänud 50% piirimaile. Ebaedu üheks olulisemaks põhjuseks peetakse embrüo ebaõnnestunud pesastumist emaka limaskestal, kuid seda, miks see nii juhtub, teadlased alles uurivad. Ühe hüpoteesi kohaselt toimub embrüo ja emaka limaskesta rakkude vahel pidev teabevahetus. Kui see on edukas, tekivad limaskestas keemilised, füsioloogilised ja morfoloogilised muutused, mis loovad embrüo pesastumiseks soodsa keskkonna.

Tartu Ülikooli kliinilise genoomika ja personaalmeditsiini professori Alireza Fazeli juhitava Transgeno uurimisrühma huvi keskmes ongi embrüo ja ema vaheline suhtlus. Kuna inimembrüo peal oleks seda väga ebaeetiline uurida, siis kasutame rakuliinipõhist süsteemi, et jäljendada embrüo pesastumisele vahetult eelnevat mikrokeskkonda. Imiteerisime embrüo välimist rakukihti JAr-rakuliiniga ja tekitasime JAr-rakkudest ümarad kolmemõõtmelised struktuurid – sferoidid. Emaka limaskesta matkisime rakuliiniga RL 95‑2.

Arvatakse, et üks viis, kuidas embrüo ja ema omavahel suhtlevad, on teineteisele sõnumite saatmine RNA kaudu. Et seda hüpoteesi kontrollida, märgistasime sferoidides kogu RNA. Seejärel panime märgistatud sferoidid kokku emaka limaskesta imiteerivate rakkudega. Nägime, kuidas märgistatud RNA kandub embrüo välimisest rakukihist emaka limaskesta. Seejuures oli näha, et lisaks RNA ülekandumisele toimusid muutused ka emaka limaskesta RNA avaldumises.

Seejärel uurisime sõnumi edastamise meetodit. Alustasime rakuvälistest vesiikulitest, mis on rakumaailma transpordivahendid. Rakuvälised vesiikulid on väga väikesed põiekesed (läbimõõduga umbes 100 nm), mis sisaldavad lipiide, valke ja nukleiinhappeid, st DNA-d ja RNA-d. Varem peeti rakuväliseid vesiikuleid lihtsalt rakuprügiks, aga viimastel aastatel on nende uurimine muutunud teadusmaailma üheks põletavamaks teemaks.

Eraldasime JAr-sferoidide toodetud rakuvälised vesiikulid ja lisasime need emaka limaskesta rakkudele. Huvitaval kombel mõjutasid vesiikulid emaka limaskesta rakkude RNA-d täpselt samamoodi nagu sferoidid eelmises katses. See näitas, et embrüo ja ema vahelises suhtluses kannavad rakuvälised vesiikulid põhirolli.

Embrüo on parasiit. See võib kõlada veidi hirmutavalt, kuid immunoloogilisest, biokeemilisest ja geneetilisest seisukohast on embrüo emaka limaskesta rakkudest täiesti erinev. Ema immuunsüsteem peaks selle tagasi lükkama nagu iga muu parasiidi või bakteri. Kuid edukal pesastumisel, st kui embrüo on sobiva kvaliteediga, näib ema immuunsüsteem embrüot ignoreerivat. See tähelepanek viis hüpoteesini, et suure pesastumispotentsiaaliga embrüod edastavad teistsugust sõnumit kui vähese eluvõimega embrüod.

Hüpoteesi kontrollimiseks püüdsime leida erinevusi hea ja kehva kvaliteediga inimembrüote sõnumites. Selleks kasutasime in vitro viljastatud embrüote kasvatamisest üle jäänud kasvusöödet. Kui embrüod kasvusöötmes arenevad, vabastavad nad söötmesse ka rakuväliseid vesiikuleid. Puhastasime need välja ja lisasime emaka limaskesta rakkudele. Tulemused näitasid, et emaka limaskesta rakkudes suutsid muutusi tekitada ainult hea kvaliteediga embrüotelt eraldatud vesiikulid.

Saadud tulemused kujundavad uue arusaama esmasest suhtlusest embrüo ja ema vahel. Selle teema põhjalikum mõistmine võib tulevikus aidata leida uusi ravi- ja diagnoosimisvõimalusi.