Uus bioloogia rajab teed personaalsele meditsiinile

Kaasaegsed meditsiini ja biomeditsiini uuringud on jõudnud tasemele, mis on toonud käegakatsutavasse kaugusesse võimaluse mõõta ja tõlgendada haigusi põhjustavaid protsesse juba molekulide tasandil.

Viimasel kümnel aastal on meditsiiniuuringute põhirõhk olnud genoomiülestel uuringutel, mille abil on püütud välja sõeluda komplekshaigustega seotud geenivariante. Neisse on mahutatud palju tööd ja raha, kuid tulemus pole paraku ootusi õigustanud. Tihtipeale suudavad leitud geenivariandid anda seletuse vaid 5-10 protsendile kindla haiguse pärilikkusriskile.

Ajakirja Science Translational Medicine värskes numbris ilmunud ülevaateartiklis kirjeldavad Tartu Ülikooli siirdegenoomika keskuse professor Johan Björkegren koos New Yorgi Mount Sinai meditsiinikõrgkooli professori Eric Schadtiga uudset lähenemist, mida nad nimetavad uueks bioloogiaks. See põhineb arusaamal, et füsioloogilisi protsesse ja haigusi mõjutavaid molekulaarseid protsesse tuleb pigem kirjeldada molekulaarsete võrgustikena, mitte lihtsalt kahemõõtmeliste signaalradadena, nagu see on veel täna kombeks.

Uus bioloogia kirjeldab protsesse alates molekulidest toimuvast, minnes edasi rakkude aktiivsuse vaatlemisega, mis omakorda määrab kudede aktiivsuse. Järgmise sammuna kirjeldatakse protsesse, mis toimuvad erinevate organite vahel ning veel  edasi on võimalik kirjeldada protsesse, mis mõjutavad inimeste omavahelisi suhteid ja keskkonna mõju.

See uus bioloogia põhineb kolmel olulisel muutusel. Esiteks on viimase kümne aasta jooksul genoomiülesed uuringud muutunud oluliselt hõlpsamaks ning nende hind on hüppeliselt langenud. Arvutiteadus on loonud algoritmid, mis võimaldavad teha väga keerukaid arvutusi. Kolmas uue bioloogia eeldus on suurenenud arvutusvõimsus ja võimsad arvutuskeskused. Need kolm täidetud tingimust muudavad seda, kuidas edaspidi tehakse uuringuid nii meditsiinis kui bioloogias.

Artiklis kirjeldavad Björkegren ja Schadt, kuidas genoomiülestel assotsiatsiooniuuringutel kogutud andmehulkade analüüsi tõhustada ja minna edasi molekulaarsetes võrgustikes toimuva uurimisele. Tulevikus võimaldab see luua erinevaid molekulaarseid füsioloogilisi ja patoloogilisi protsesse kirjeldavaid andmekogusid ja liikuda ennetava ja personaalse meditsiini suunas.

Selle tööga on juba alustatud TartuÜlikooli siirdegenoomika keskuses, kus käivad eestimaalaste terviseuuringuid viiel erineval molekulaarsel tasandil (DNA, RNA, RNA-muutuste, valgu ja metaboliidid). Töö lõppkokkuvõttena tekib suur andmebaas mida on meditsiinis võimalik kasutada patsientide personaalses ravis.

• Tweet