Teadus 3 minutiga: kust kasvaja endale energiat saab?
Veebruaris toimunud konkursi "Teadus 3 minutiga" viie parema loengutest on valminud videoklipid, mille seast saavad nüüd vaatajad valida oma lemmiku. KBFI doktorant-nooremteadur Leenu Reinsalu selgitab, kuidas kasvajarakud meie kehast sedavõrd masendavalt suure energia saavad.
Eestis avastatakse vähk igal aastal peaaegu 9000 inimesel ja võib-olla tead sinagi kedagi, kes on selle hirmsa diagnoosi saanud.
Vähirakud kasvavad kiiresti suureks ja annavad aluse tütarrakkudele märksa rutemini kui terved rakud. Seega vajavad nad ka ohtralt energiat. Juba peaaegu sada aastat tagasi anti Nobeli preemia avastuse eest, et vähirakkudele meeldib väga suhkur. Seetõttu usub hulk inimesi, et vähi ravimiseks piisab vaid suhkru söömise lõpetamisest. Kuigi imesid võib alati juhtuda, siis minu teadustöö näitab, et nii lihtne see kahjuks pole.
Kõik rakud kehas toodavad endale energiat hapnikust ja toitainetest, mis nendeni veresoonte kaudu kantakse. Tervetes rakkudes on evolutsiooniliselt välja kujunenud väga kindel energiatootmine, mis algab raku tsütosoolis suhkru lagundamisega ja jätkub siis mitokondrites.
Kasvajarakke iseloomustab aga mõiste metaboolne plastilisus, mis lühidalt tähendab, et vähirakk suudab oma energiatootmist ümber kohandada vastavalt olemasolevatele toitainetele. Seega, kui patsient lõpetab saia söömise, õpib tema kasvaja armastama kas valgurikkaid kaunvilju või rasvarikkaid pähkleid.
Minu doktoritöö eesmärk on välja selgitada, milliste lülititega mängides saavutab vähirakk niisuguse energeetilise edu. Selleks kasutan ma soolevähipatsientidelt operatsiooni käigus eemaldatud kasvajaproove, millele annan laboris erinevat toitu. Seejärel saan spetsiaalse masina abil vaadata, kui kiiresti need kasvajatükid hapnikku tarbivad ehk teisisõnu, kui kiiresti nad endale energiat toodavad. Sellest järeldan, millised energiatootmise teed on vähirakus eelistatud.
Miks aga ei piisa siis ikkagi vähi ravimiseks süsivesikutest loobumisest? Koos vähirakkude kiire jagunemisega algab moodustuvas kasvajas ka uute veresoonte loomine. Paratamatult ei jõua võrdne hulk toitaineid kõikide rakkudeni, mistõttu tekivad ühe kasvaja sees vähirakud, kes kasutavad energia tootmiseks erinevaid radasid. Kui nüüd patsient lõpetab suhkru söömise, siis pahaaimamatult soodustab see rasva armastavate vähirakkude jagunemist.
Meie teadusrühma eesmärk on luua mudel, mis samm-sammu haaval kirjeldab kõiki vähi arenguga kaasnevaid muutuseid energiatootmises. Selle abil võime tulevikus ravida, rünnates spetsiifiliselt vähirakke ja seega leevendada traditsioonilisele keemiaravile omaseid kõrvalmõjusid.
Loe ka Leenu Reinsalu pikemat populaarteaduslikku artiklit.
Leenu Reinsalu on kasvajaid uuriv noorteadlane KBFI-s ning geenitehnoloogia doktorant Tallinna Tehnikaülikoolis. Reinsalu on lapsest saadik huvitanud meditsiin ning soovist inimkonda aidata, otsustas ta juba bakalaureuse õpingute alguses suunata kõik oma teadmised ja oskused vähiuuringutesse.
Tema põhiline huviobjekt on soolevähk ning oma teadustöö tulemusena loodab Reinsalu leida võimaluse, kuidas saaksime jätta kiiresti jagunevad vähirakud nälga ja seeläbi ravida miljoneid patsiente üle maailma.
Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa