"Geneetiliste haiguste täpne diagnoos tähendab molekulaarse muutuse ehk mutatsiooni tuvastamist," selgitab Sander Pajusalu. "Kui mutatsioon on tuvastatud, võimaldab see esiteks anda perele haiguse prognoosi tulevikus, aga ka leida kõige parem võimalik ravi."

Ehkki geenidiagnostika ehk geenide põhjal haiguste määramine on Pajusalu sõnul viimasel kümnendil arengus hüppe teinud, jäävad umbes pooled patsiendid siiski täpse diagnoosita. See tähendab, et vaid pooltel päriliku haiguse kahtlusega patsientidel tuvastatakse DNA-tasandil haigust põhjustav muutus.

Meditsiinigeneetik Sander Pajusalu oli 2018. aasta augustist 2020. aasta juulini USAs Yale'i Ülikoolis järeldoktorantuuris, kus uuris pärilike haiguste diagnostikaga suurte elanikkonna andmekogude põhjal. Nüüd uurib ta tagasipöörduva teadlase toetust saanuna projektis "Haruldaste haiguste genoomika: eksoomi sekveneerimist täiendavate metoodikate arendamine" võimalusi, kuidas pärilikke haigusi senisest veelgi tõhusamalt tuvastada.

Eksoomi sekveneerimine ja selle edasiarendused

Seletamaks, kuidas toimib diagnostikas kasutatav eksoomi sekveneerimine, alustab Sander Pajusalu hoopis genoomi mõistest. "Genoomina mõeldakse lihtsustatult kogu meie pärilikkusainet, mis on peaaegu kõigis meie keha rakkudes ja jaotunud 23 kromosoomipaari vahel," seletab ta. Genoom koosneb aga enam kui 20 000 geenist, mis osalevad organismi ehitust ja talitlust määravate valkude loomisel.

Minnes veel täpsemaks, koosnevad geenid omakorda eksonitest ja intronitest. "Neist esimesed on siis just need, mis endas valkude koostist määravad DNA järjestust kannavad," seletab geneetik. Kõik inimgeenide eksonid kokku moodustavadki eksoomi.

Ehkki eksoom moodustab genoomist vaid 1,5 protsenti, on see Pajusalu sõnul organismi talitluse mõttes genoomi kõige tähtsam osa. Ühest küljest pannakse eksoomis kokku inimkeha valgud, teisest küljest leiab just sealt 85 protsenti haigust põhjustavatest geenimuutustest. "Nii teaduses, aga veelgi enam kliinilises meditsiinis tuleb mõelda efektiivse raha kasutamise peale," märgib geneetik. "Seega, kui 1,5 protsenti genoomist peidab endas 85 protsenti meid huvitavast infost, siis ilmselt tasubki just sellele piirkonnale oma fookus suunata."

Analüüsimaks pärilikke haigusi, saab Pajusalu sõnul tänapäeval sekveneerida ehk järjestada kõik DNA nukleotiidid ehk nii-öelda DNA ehituskivid. Kogu eksoomi sekveneerimise abil saavad teadlased seega ühe analüüsiga uurida kõiki geene korraga. "See on aga väga tähtis, sest tihti ei ole võimalik patsiendi kliiniliste sümptomite alusel öelda täpselt, millist konkreetset geeni tuleb uurida, et leida diagnoos," seletab Pajusalu.

Kuna eksoomi sekveneerimine ei tuvasta kõiki DNA muutusi, kasutatakse haiguste diagnoosil veel mikrokiibi uuringuid. Ehkki viimase abil leiab sekveneerimisega võrreldes hõlpsamini üles suured DNA muutused nagu DNA-lõikude kadu või liiasus, jäävad mikrokiibiuuringutes märkamatuks pisemad geenimuutused. Kõigele krooniks on mõlemad meetodid Pajusalu sõnul väga kallid.

Sestap püüab Pajusalu oma töös liikuda eksoomi sekveneerimisest veidi edasi, et diagnoosida haigusi senisest tõhusamalt. "Keskendun peamiselt kahele uuringumetoodikale – kogu genoomi sekveneerimisele struktuursete muutuste tuvastamiseks ja RNA sekveneerimisele, et leida geeniavaldumise muutusi," kirjeldab ta.

Kitsamalt loodab geneetik oma tööga kasu tuua mitmetele Eesti peredele. Laiemalt plaanib ta aga arendada geenidiagnostikat üldisemalt ning kirjeldada uusi pärilikke haigusi, millest kõik pole tema sõnul veel avastatudki.

Olukorrast Eestis

Sander Pajusalu hinnangul ei eristu Eesti oma pärilikke haiguste esinemuse poolest ülejäänud Euroopast kuigivõrd. "Mõned haigused, nagu pärilik kuulmislangus, on Eestis pisut sagedasemad  ja teised, nagu tsüstiline fibroos [hingamisteede ja seedehaigus – toim.], pisut harvemad, kui võrrelda Euroopa keskmisega," ütleb ta. "Laias laastus on sagedused siiski sarnased. Eestis ei ole väga sagedasi raskeid geneetilisi haigusi nagu näiteks on mõnel Vahemere maal pärilikud verehaigused talasseemiad."

Üleüldse on pärilikke haigusi teada umbes 7000 ning keskmiselt esineb neid 5–10 protsendil elanikkonnast. Osa haigusi avaldub Pajusalu sõnul nii kergelt, et jääb sageli diagnoosimata, teisi on aga normaalse eluga sobitada keeruline.

Mõnel juhul on aga päriliku haiguse ja normi variandi piir hägune. Näiteks peetakse laktoositalumatust Põhja-Euroopas pigem haiguseks, samas kui mujal maailmas ei talugi suurem osa elanikkonnast täiskasvanuna laktoosi. Teise näitena toob Pajusalu umbes kaheksat protsenti mehi kimbutava päriliku värvipimeduse. "Ega need mehed selle tõttu veel ennast väga haigena ei tunne, et punaseid maasikaid on raske roheliste lehtede vahelt üles leida," märgib ta.

Samas on Pajusalu sõnul ühe enam pärilikke haigusi ravitavad kas täppisravimitega või geeniteraapiaga. "Geeniteraapia areng on muidugi alles algusjärgus, aga esimesed ravivormid on siiski juba turul," seletab uurija. Mistahes geeniteraapia hakkab aga tööle vaid siis, kui patsient on saanud täpse diagnoosi. "Kõik raske geneetilise haigusega patsiendid väärivad täpset diagnoosi ja seda võimalikult kiiresti," ütleb ta.

Pered vajavad täpset diagnoosi kordusriskide pärast. Erinevad geneetilised haigused on erineva pärilikkustüübiga, mistap võimaldab ainult täpne diagnoos öelda, kui suur risk on haiguse kordumiseks perekonnas. Samuti on paljudel juhtudel võimalik teha sünnieelset diagnostikat, et vältida haiguse kordumist.

"Isiklikult näen, et minu roll antud teadusprojekti raames ja ka oma kliinilises arstitöös on veel geenidiagnostika arendamine, kuid kindlasti on kaugem eesmärk siiski spetsiifiliste ravivõimaluste loomisel Eesti patsientidele," tõdeb Pajusalu.