Täpsemalt puudutab nobelistide töö perifeerset immuuntolerantsust. Nende töö aitas tuvastada regulatoorsed T-rakud ning neid kontrolliva geeni, mis takistavad immuunsüsteemil keha kudede ründamist ja seega ka autoimmuunhaiguste teket.

"Praeguse Nobeli preemia laureaatide juures on üllatav, kuid samas austustäratav, et välja jäeti suurte ja kuulsate USA tipptöörühmade teadlasi ja Nobeli preemia anti vaid neile, kes olid algse avastuse juures. Sakaguchi vääris seda minu arvates juba pikemat aega," leidis Pärt Peterson, Tartu Ülikooli molekulaarimmunoloogia professor.

Mary Brunkow (snd 1961) on Ameerika Ühendriikide teadlane. Praegu töötab ta vanemprogrammijuhina Süsteemibioloogia Instituudis Seattle'is. Doktorikraadi sai ta Princetoni Ülikoolist.

Fred Ramsdell (snd 1960) on samuti USA teadlane ja on teadusnõunik biotehnoloogia ettevõttes Sonoma Biotherapeutics San Franciscos. Doktorikraadi kaitses ta 1987. aastal California Ülikoolis.

Shimon Sakaguchi (snd 1951) onJaapani teadlane. Ta on tunnustatud professor Osaka Ülikooli Immunoloogia Uurimiskeskuses. Nii arsti- kui ka doktorikraadi kaitses ta Kyoto Ülikoolis.

Immuunsüsteemi valvurid

Inimese immuunsüsteem on keeruline ja võimas kaitsemehhanism, mis peab suutma eristada keha enda rakke võõrastest sissetungijatest, näiteks viirustest ja bakteritest. Mõnikord saab see tasakaal häiritud ja immuunsüsteem hakkab ründama omaenda kudesid, põhjustades autoimmuunhaigusi. Selle aasta nobelistide avastused võimaldasid mõista, kuidas immuunsüsteem end vaos hoiab.

Jaapani immunoloog Shimon Sakaguchi tegi oma murrangulise avastuse 1995. aastal, liikudes tollal vastuvoolu teaduse peavoolule. Paljud teadlased uskusid toona, et immuuntolerantsus tekib peamiselt harknäärmes ehk tüümuses, kus potentsiaalselt kahjulikud, keha enda vastu reageerivad T-rakud hävitatakse.  

Sakaguchi näitas oma kolleegidega, et immuunsüsteemis on olemas veel üks, perifeerne kontrollimehhanism. Ta avastas senitundmatu immuunrakkude klassi, mida hakati hiljem kutsuma regulatoorseteks T-rakkudeks (Treg-rakkudeks). Oma katsetes tõestas ta, et teatud T-rakkude alampopulatsioon, mida iseloomustas pinnavalgu CD25 olemasolu, suudab immuunvastuseid alla suruda.

"Kui Sakaguchi sellega kunagi 1990. aastate keskel tegelema hakaks, ei peetud neid Treg-rakke väga oluliseks. Nad sarnanesid supressiivsetele T-rakkudele, aga see teadmine hääbus ega pakkunud kellelegi väga huvi. Ta avaldas oma töid seetõttu alguses tagasihoidlikemates teadusajakirjades," meenutas Pärt Peterson.

Sakaguchi leidis oma töö käigus, et kui hiirtelt eemaldada CD4+CD25+T-rakud, tekivad neil autoimmuunhaigused, näiteks kilpnäärme- ja maopõletik. Haiguste arengut sai ennetada, kui need rakud hiirtele tagasi siirdada. See oli esimene kindel tõend, et organismis on spetsialiseerunud rakud, mille ülesanne on hoida ära autoimmuunreaktsioone.

"Ühel hetkel saavutas see teema tohutu populaarsuse. Kui küsisin Sakaguchi käest, miks see niimoodi läks, vastas ta, et selle vastu hakati USA-s huvi tundma," muigas Peterson.

Teise olulise läbimurde tegid Mary Brunkow ja Fred Ramsdell 2001. aastal, kui nad uurisid Scurfy nime kandvat hiireliini. Neil hiirtel tekkis raske ja surmav autoimmuunhaigus, mille põhjus oli teadmata.

Teadlased kasutasid põhjalikku positsioonilise kloonimise meetodit, mille abil leidsid nad haigust põhjustava geenimutatsiooni. Hoolika töö järel suutsid nad tuvastada X-kromosoomis asuva geeni, mille mutatsioon oli haiguse juurpõhjus. Nad nimetasid selle geeni FOXP3-ks. Seejärel näitasid nad, et tegemist on tõepoolest õige geeniga. Kui nad lisasid haigetele isashiirtele terve FOXP3 geeni, päästis see loomad haigusest.

Lisaks tegid Brunkow ja Ramsdell koostöös teiste uurimisrühmadega kindlaks, et sama geeni, FOXP3, mutatsioonid põhjustavad ka inimestel haruldast ja rasket autoimmuunhaigust nimega IPEX-sündroom. See avastus lõi otsese seose hiiremudeli ja inimeste haiguste vahel.

Kaks aastat pärast FOXP3 geeni avastamist suutis Shimon Sakaguchi kaks avastust omavahel siduda. Tema uurimisrühm tõestas, et just FOXP3 geen on see, mis juhib tema varem avastatud regulatoorsete T-rakkude arengut ja funktsiooni.

"Kui seda geeni ei ole, siis need Treg-rakud ei kujune ja kui neid omakorda pole, ei toimi oluline kontrollmehhanism ja tekivad autoimmuunsed reaktsioonid. Haigusena on see siiski võrdlemisi haruldane," selgitas Peterson. FOXP3 käitub seega omamoodi pealülitina, mis annab regulatoorsetele T-rakkudele nende võime immuunreaktsioone pärssida.

Selgus, et Scurfy-hiirtel ja IPEX-sündroomiga patsientidel puuduvad funktsioneerivad regulatoorsed T-rakud just FOXP3 geeni defekti tõttu. Laureaatide ühine panus tegi selgeks, et ühe kindla rakutüübi puudumine, mida kontrollib üksainus geen, on piisav, et vallandada laastav autoimmuunreaktsioon nii hiirtel kui ka inimestel.

"Selle haiguse haruldusest hoolimata on see olnud väga oluline immunoloogilise paradigma kujunemises, kuidas asjad toimivad," rõhutas professor. Avastused kokku panid aluse perifeerse immuuntolerantsuse uurimissuunale ja on avanud uusi võimalusi nii autoimmuunhaiguste kui ka vähi ravis ning siirdamismeditsiinis.

Praegu käivad mitmed kliinilised uuringud, kus püütakse regulatoorsete T-rakkude tegevust terapeutilistel eesmärkidel mõjutada. "Neil nähakse suurt potentsiaali erinevate rakuravi-mehhanismide juures. Arvatakse, et kui Treg-rakke õnnestub mõjutada, on võimalik kasutada seda autoimmuunhaiguste ravis laiemalt. Positiivseid tulemusi on ka tulnud," lisas Peterson.

Samuti võiksid olla need olulised kasvajate juures. "Kuna need suruvad teisi immuunrakke alla, püütakse neid vähi korral vastupidi tagasi tõmmata. Töötatakse mõlemas suunas," selgitas professor.

Tänapäevaks on saanud Treg-rakkudest ja nende kasutusvõimalustest üle maailma popp uurimisteema. "Peamised mehhanismid on nende endi puhul praeguseks välja selgitatud. Neid jälgides on aga võimalik aru saada, millisel moel immuunsüsteem muutub ehk nad on muutunud mõõdikuks," lisas Pärt Peteson.

Möödunud aastal said Nobeli meditsiinipreemia Ameerika teadlased, kes avastasid mikroRNA. Massachusettsi Ülikooli meditsiinikooli professor Victor Ambros ja Harvardi meditsiinikooli geneetikaprofessor Gary Ruvkun selgitasid välja, kuidas mõjutavad need tillukesed molekulid inimeste ja teise loomade geenide avaldumist.

Statistika põhjal võtab teadlaste murdeliste avastuste eest Nobeli preemiaga tunnustamine aega üha rohkem. Näiteks meditsiiniauhinna laureaadid said möödunud kümnendil preemia keskmiselt 26 aastat pärast oma maailmamuutva töö avaldamist.

Nobeli preemiat füsioloogia või meditsiini alal antakse välja alates 1901. aastast. Alates 2023. aastast on Nobeli preemia väärtus 11 miljonit Rootsi krooni (u miljon eurot). Lisaks rahalisele auhinnale saavad laureaadid Nobeli bareljeefiga kuldmedali ja diplomi.