„Surematuse geeni” otsingul

PALJUDEL tsivilisatsioonidel on lugusid ja muistendeid, mis püüavad selgitada inimese surelikkust. Näiteks üks Aafrika legend jutustab, kuidas Jumal saatis kameeleoni inimestele surematust tooma, ent kuna too liikus nii aeglaselt, jõudis surmasõnumit toonud sisalik esimesena pärale. Lihtsameelsed inimesed võtsid sisaliku sõnumi vastu ning jäid nõnda ilma võimalusest saada endale surematus.

Läbi sajandite on ka filosoofid üritanud leida vastust küsimusele, miks inimesed surevad. Neljandal sajandil e.m.a. õpetas kreeka mõttetark Aristoteles, et inimese elu kestvus sõltub keha võimest säilitada tasakaal sooja ja külma vahel. Tema sõnul oli surma põhjuseks alati mõningane soojuse puudujääk. Platon seevastu õpetas, et inimesel on surematu hing, mis pärast keha surma edasi elab.

Kuigi teadus on nüüdisajal hämmastavaid edusamme teinud, jäävad bioloogide küsimused meie vananemise ja surma kohta ka tänapäeval suures osas vastuseta. Londoni ajaleht „The Guardian Weekly” kirjutas: „Arstiteaduse suurimaks mõistatuseks pole olnud mitte küsimus, miks inimesed surevad südame-veresoonkonna haigustesse või vähki, vaid küsimus, miks nad surevad isegi siis, kui neil pole midagi viga. Kui inimese rakud jagunevad ja uuenevad sel teel ligikaudu 70 aastat, siis miks peaksid nad ühtäkki replitseerumise lõpetama?”

Et mõista vananemisprotsessi olemust, on geneetikud ja molekulaarbioloogid suunanud oma tähelepanu rakule. Suur hulk teadlasi usub, et nendes mikroskoopilistes üksustes peitub pikema elu võti. Näiteks ennustab nii mõnigi, et tänu geenitehnoloogiale suudavad teadlased juba varsti vähktõvest ja südamehaigustest jagu saada. Ent kui lähedale on teadus jõudnud sellele, et teha teoks inimeste unistus elada igavesti?

Raku saladuste jälil

Raku saladuste jälile püüdsid jõuda juba eelmised teadlaspõlvkonnad, kuid neil polnud selleks vajalikke seadmeid. Alles möödunud sajandist alates on teadlastel olnud võimalik heita pilk raku sisemusse ja uurida paljusid selle põhikomponente. Mida nad on avastanud? „Tuleb välja, et rakk on omaette mikrouniversum,” ütleb teaduskirjanik Rick Gore.

Raku ääretust komplekssusest annab veidi aimu tõik, et iga rakk koosneb triljonitest tunduvalt väiksematest üksustest, mida nimetatakse molekulideks. Sellele vaatamata peegeldub rakuehituses hämmastav kord ja kavandatus, nagu kinnitavad teadlaste uuringud. Stanfordi ülikooli geneetika ja molekulaarbioloogia abiprofessor Philip Hanawalt ütleb: „Ka kõige lihtsama elusraku normaalseks kasvuks on tarvis kümneid tuhandeid koordineeritud keemilisi reaktsioone.” Ta lisab: „Nendesse imeväikestesse keemiavabrikutesse on programmeeritud kaugelt suurem  võimelisus, kui seda on ühel teadlasel oma laboris.”

Võime siis kujutada, kui kohutavalt keerukas on ülesanne püüda pikendada inimese eluiga bioloogilisel teel. Lisaks sügavatele teadmistele elu põhiliste ehituskivide kohta on selleks vaja ka oskust nende ehituskividega manipuleerida. Põgus pilk inimese raku sisemusse aitab mõista, missuguse keerulise pähkliga bioloogid silmitsi seisavad.

Geenid määravad kõik

Iga raku sees paikneb kompleksne kontrollkeskus, mida nimetatakse tuumaks. Tuum juhib rakutalitlusi kromosoomidesse talletunud koodjuhendite põhjal.

Inimese kromosoomid koosnevad põhiliselt valkudest ja desoksüribonukleiinhappest ehk lühidalt väljendatuna DNA-st. * Ehkki teadlased on olnud DNA-st teadlikud juba 1860. aastate lõpust saadik, õpiti selle molekulaarstruktuuri tundma alles 1953. aastal. Isegi siis läks veel ligi kümme aastat, enne kui bioloogid hakkasid mõistma geneetilist informatsiooni kandvate DNA molekulide „keelt”. (Vt. kasti lk. 22.)

1930. aastatel avastasid geneetikud, et iga kromosoomi tipus asub lühike DNA lõik, mis aitab kromosoomi stabiliseerida. Nendel DNA juppidel, mis said nimeks telomeerid (kreeka keeles teʹlos ’lõpp’ ja meʹros ’osa’), on sarnane funktsioon nagu kingapaela kaitsvatel otsadel. Ilma telomeerideta kipuksid kromosoomid hargnema ja lagunema lühikesteks lõikudeks, liituma omavahel või muutuma muul moel ebastabiilseks.

Ent hiljem täheldasid teadlased, et enamikus rakutüüpides jäävad telomeerid raku iga järgmise pooldumisega lühemaks. Pärast umbes 50 jagunemist on raku telomeerid kärbitud nii lühikeseks, et rakk ei ole enam võimeline jagunema ja sureb lõpuks. Esimesena täheldas rakkude piiratud jagunemispotentsiaali dr. Leonard Hayflick 1960. aastatel. Seetõttu nimetavad paljud teadlased seda nähtust Hayflicki limiidiks.

Kas dr. Hayflick avastas raku vananemise saladuse? Mõningate meelest küll. 1975. aasta väljaande „Nature/Science Annual” teatel uskusid avangardsed vanaduseuurijad, et „kõik elusorganismid sisaldavad täpselt seadistatud enesehävitusmehhanismi, tasapisi mahakäivat vitaalsusekella”. Tärkas lootus, et teadlased hakkavad nüüd tasapisi tungima vananemisprotsessi enda saladustesse.

1990. aastatel leidsid teadlased inimese vähirakke uurides veel ühe tähtsa „rakusisese kellani” viiva juhtlõnga. Nad avastasid, et pahaloomulised kasvajarakud on kuidagi õppinud oma „sisemist kella” üle trumpama ja jagunevad piiramatult. See avastus juhtis bioloogid tagasi ühe väga ebahariliku ensüümi juurde, mille olemasolu tehti kindlaks 1980. aastatel ning mida hiljem leiti enamikust vähirakutüüpidest. Seda ensüümi kutsutakse telomeraasiks. Mis on selle  funktsioon? Lihtsalt väljendatuna võib telomeraasi võrrelda „võtmega”, mis telomeere pikendades raku „kella” tagasi keerab.

Kas lõpp vananemisele?

Telomeraasiuuringud muutusid peagi molekulaarbioloogia üheks kõige kuumemaks valdkonnaks. Kogu asja tagamõte on selles, et kui bioloogid suudaksid telomeraasi abil korvata telomeeride lühenemist normaalsete rakkude jagunemisel, oleks ehk ka võimalik vananemist peatada või vähemalt seda olulisel määral edasi lükata. On huvitav, et „Geron Corporation News’i” teatel on teadlaste laboratoorsed katsed telomeraasiga juba demonstreerinud seda, et inimese normaalsetele rakkudele on võimalik anda „piiramatu replitseerimisvõime”.

Taolistest saavutustest hoolimata on praegu siiski vähe alust uskuda, et lähitulevikus suudavad bioloogid meie eluiga telomeraasi abil märkimisväärselt pikendada. Miks mitte? Üks põhjus seisneb selles, et vananemisega on seotud märksa enam kui vaid telomeeride kulumine. Mõelgem näiteks sellele, mida on öelnud dr. Michael Fossel, raamatu „Reversing Human Aging” autor: „Kui meil ka õnnestub saada jagu sellest, mida tänapäeval vananemiseks peetakse, vananeb inimene ikkagi mingil teisel, vähemtuntud moel. Telomeere lõputult pikendades ei pruugi me küll haigestuda tõbedesse, mida praegu seostatakse vanadusega, kuid lõpuks me siiski kurname end ära ja sureme.”

Vananemisprotsessis osaleb tõenäoliselt terve rida bioloogilisi tegureid. Kuid praegu jäävad sellega seotud vastused teadlastele kättesaamatusse kaugusesse. Leonard Guarente Massachusettsi Tehnoloogiainstituudist sõnab: „Hetkel on vananemine ikka veel üks suur müsteerium.” („Scientific American”, sügis 1999.)

Samal ajal kui bioloogid ja geneetikud jätkavad raku-uuringuid, mõistmaks, miks inimesed vananevad ja surevad, annab Jumala Sõna teada selle tegeliku põhjuse. Ta ütleb lihtsalt: „Otsekui ühe inimese kaudu patt tuli maailma ja patu läbi surm, nõnda on ka surm tunginud kõigisse inimestesse, sest nad kõik on pattu teinud” (Roomlastele 5:12). Tõesti, inimese surma põhjuseks on seisund, millele teadus ei suudaks ealeski ravi leida – päritud patusus (1. Korintlastele 15:22).

Meie Looja aga tõotab kaotada päritud patu mõju Kristuse lunastusohvri kaudu (Roomlastele 6:23). Võime olla kindlad, et meie Looja teab, kuidas vananemisele ja surmale lõpp teha, sest Laul 139:16 ütleb: „Su silmad nägid mind juba mu eos ja su raamatusse kirjutati kõik päevad [„selle osad”, UM].” Jehoova Jumal on geneetilise koodi loonud ja selle nii-öelda kirja pannud. Seega hoolitseb ta seatud ajal selle eest, et tema nõuetele kuuletuvate inimeste geenid võimaldaksid elada neil igavesti (Laul 37:29; Ilmutuse 21:3, 4).

[Allmärkus]

[Kast lk 22]

DNA „KEEL”

DNA keele põhilisteks komponentideks ehk „tähtedeks” on keemilised ühendid, mida kutsutakse alusteks. Aluseid on nelja tüüpi: tümiin, adeniin, guaniin ja tsütosiin, mille üldkasutatavateks lühenditeks on T, A, G ja C. „Need neli alust on justkui tähed neljatähelises tähestikus,” ütleb ajakiri „National Geographic”. „Nii nagu meie moodustame oma tähestiku tähtedest mõttekaid sõnu, järjestatakse ka geenides olevad A-d, T-d, G-d ja C-d kolmetähelisteks „sõnadeks”, mida raku masinavärk tõlgendada oskab.” Need geneetilised „sõnad” moodustavad omakorda „lauseid”, mis ütlevad rakule, millist konkreetset valku sünteesida. DNA tähtede järjestus määrab kindlaks selle, kas sünteesitavast valgust saab seedimist soodustav ensüüm, mingit infektsiooni eemale tõrjuv antikeha või mõni teine tuhandetest eri funktsioonidega valkudest inimese organismis. Pole ime, et raamat „The Cell” nimetab DNA-d „elu põhiplaaniks”.

[Pilt lk 21]

Tänu nendele kromosoomiotstele (pildil helendatud) on rakkudel võimalik korduvalt jaguneda

[Allikaviide]

Loa andnud: Geron Corporation