SA Eesti Geenikeskus - genomics.ee

Biotehnoloogia rahvusvahelises meedias 2003 - 41. nädal (06.10-12.10)

====================================
Sisukord:
Bakteri genoom võib peita taimekaitse saladusi
Laserid opereerivad raku sisemuses
Nobeli meditsiinipreemia MRI väljatöötajatele
Potentsiaalsed müügihitid lähiaastatel
Tee rakkudesse tõi Nobeli keemiapreemia
ELi projekti käigus üritatakse kaardistada geenilülitid
Avalikustatakse 120 000 SNP andmed
Nägemiskaotuse geneetika
Geenid mõjutavad mesilase käitumist
Geenivariandid aitavad suitsetamisest loobuda
Inimese geneetiliste andmete rahvusvaheline deklaratsioon
Kromosoomid määravad in vitro viljastamise õnnestumise
===================================

Bakteri genoom võib peita taimekaitse saladusi
Üle kogu maailma kasvatatakse miljonitel hektaritel geneetiliselt modifitseeritud taimi, mis suudavad osutada vastupanu kahjurite rünnakutele. Seni kasutatud kahjurikindlates GM viljades on peamiselt kasutatud bakteri Bacillus thuringiensis toksilisi omadusi. Teadlased kardavad, et kahjurid suudavad peagi kohaneda ja jätkata põldude laastamist. Nüüd on Prantsuse teadlased järjestanud bakteri Photorhabdus luminescens genoomi, milles leidub hulgaliselt uusi kahjurite vastu võitlemist võimaldavaid geene. 
Kuna bakter Photorhabdus luminescens on kahjuritele toksiline usuvad teadlased, et järjestatud bakteri genoomi põhjal on võimalik välja töötada uusi putukamürke. Bakter elutseb väikeste mullas leiduvate ümarussina tuntud ussikestes. Putuka sisikonda sattudes toituvad nii bakter kui ümaruss bakteri abil putukate sisikonda seestpoolt seedides.  
Pasteuri Instituudi teadlased Frank Kunst'i ja
Eric Duchaud'i juhtimisel järjestasid 5 688 987 aluspaari, mis moodustavad P. luminescens geneetlise koodi, ja identifitseerisid 4839 valke kodeerivat geeni. Ajakirjas Nature Biotechnology avaldatud uurimuses kirjutavad autorid, et bakteri P. luminescens genoom sisaldab seni järjestatud bakterite genoomidest kõige enam toksiine tootvaid geene. Teadlased avaldvad lootust, et mõnda neist toksiinidest on võimalik kasutada uute kahjurite vastaste vahendite väljatöötamisel. 
(Scientific American), 06.10.03
(ScienceNow), 06.10.03

Laserid opereerivad raku sisemuses
Nanokirurgia võimaldab põrmustada raku koostisosi, jättes vajalikud osad puutumata. USA teadlased suudavad väga lühiajalise intensiivse laserkiire abil hävitada elavas rakus soovimatud osad. 
Harvardi Ülikooli teadlane
Eric Mazur on kolleegidega eraldanud raku siseseid koostisosi, hävitanud raku energiaallikaks oleva üksiku mitokonderi, jättes puutumata selle sajad naabrid. Samuti on õnnestunud lõigata närviraku jätkeid neid surmamata. Katsed ümarussiga C. elegans on näidanud, et rakukirurgia abil on võimalik manipuleerida kogu organismiga. Näiteks on õnnestunud tehnoloogia abil pärssida organismi haistmismeelt.
Laser toimib raku sisemuses kahjustamata selle pinda. Valguskiir on mõnesaja miljondiku millimeetrise läbimõõduga. Laser-nanokirurgia tehnoloogia abil võib osutuda võimalikuks ülitäpne kirurgia, millega on võimalik korrigeerida organismi kudesid patsienti lahti lõikamata. Tehnoloogia potentsiaalse rakendusena nähakse vähirakkude varasemat avastamist ja eemaldamist.
(NSU), 06.10.03

Nobeli meditsiinipreemia MRI väljatöötajatele
Haiglates laialdaselt kasutatava diagnostikavahendi väljatöötamise eest tunnustati kahte teadlast tänavuse Nobeli meditsiini- ja füsioloogiapreemiaga. Ameeriklane Paul Lauterbur (74) ja britt Peter Mansfield (70) andsid 1970ndate alguses olulise panuse magnetresonanskuvamise (MRI) meetodi kasutusele võtmiseks, mis võimaldab igal aastal arstidel uurida kümneid miljoneid patsiente üle kogu maailma.
Nobeli preemia teates märgitakse, et just Paul Lauterbur ja Peter Mansfield "tegid teedrajavad avastused magnetresonantsi kasutamise vallas, mis tõid läbimurde meditsiinilises diagnostikas ja uurimistegevuses. MRI võimaldab teha inimese organismi sisemusest kolmemõõtmelisi ülesvõtteid. 
Lauterburi ja Mansfieldi avastus põhines 30 aastat varasemal ja 1952. aastal Nobeli füüsikapreemiaga pärjatud Felix Bloch'i ja Edward Mills Purcell'i avastatud magnetresonantsi fenomenil, mis näitas, kuidas aatomi tuum magnetväljas käitub. Kuni Lauterburi ja Mansfieldi avastuseni kasutati magnetresonantsi põhimõtet peamiselt keemiliste ainete struktuuri uurimisel.
(Reuters), 06.10.03

Potentsiaalsed müügihitid lähiaastatel
Londonis asuva erinevate tööstusharude trende uuriva firma Datamonitor andmetel kaotavad enam kui pooled käesoleval hetkel müügihittide nimekirjas olevad ravimid - aastakäibega üle 1 miljardi dollari - aastaks 2008 patendikaitse. Samuti ennustatakse nende ravimite käibe kasvu olulist aeglustumist aastatel 2005 kuni 2008. Viimase paari aasta trendiks on endiselt situatsioon, kus suurimate ravimifirmade sissetulekud sõltuvad üha enam müügihittide edust. Seega lühidalt öeldas peavad firmad teravnevas konkurentsis toime tulemiseks leidma patendikaitse kaotavatele ravimitele väärilised asendajad.
Üks neljast firmast, kellel on väljatöötamise järgus enam kui üks potentsiaalne müügihitt on Pfizer. Farmaatsiagigant Pfizer võib õnnestumise korral aastaks 2008 koguda kolme uue ravimi (Inspra, Caduet ja pregabalin) müügikäibeks 4 mld dollarit. Edu korral säilitab Pfizer juhtpositsiooni suuremahulisel ravimiturul kontrollides viiendikku maailmaturust.

ettevõte aktsiahind 
07.10.03
muutus
52-nädala 
max hinnast
tulu kasv 
aktsia kohta
aastas
Potentsiaalsed müügihitid
(ravimid)
eeldatav käive 
aastaks 2008 (mln)
AstraZeneca 44.95 dollarit -3% 8% Exanta 972 dollarit
AtheroGenics   18.24 -3 - AGI-1067 1,310
Aventis   54.24 -13 14 Genasense 937
Bristol-Myers Squibb   25.90 -11 8 Erbitux 804
Eli Lilly   63.00 -12 14 Cymbalta 987
Genentech   79.50 -10 25 Avastin 1,335
GlaxoSmithKline   43.12 -2 10 Bonviva 700
Novartis   38.95 -7 13 Prexige 784
Pfizer   30.65 -17 15 Inspra, Caduet, pregabalin, 
Indiplon, lasofoxifene
5,463
Roche   83.35 -1 14 Avastin, Bonviva 2,035
(Forbes), 08.10.03

Tee rakkudesse tõi Nobeli keemiapreemia
Käesoleva aasta Nobeli keemiapreemia jagati kahe teadlase vahel, kes on tegelenud valkudega, mis reguleerivad rakkudesse sisenevaid ja neist väljuvaid molekule. See mehhanism on mitme elutähtsa funktsiooni aluseks, näiteks närviimpulsside genereerimine ja võime kontrollida uriini konsentratsiooni.
Peter Agre (54) Johns Hopkinsi Ülikoolist sai pool preemiat veekanalite (aquaporin) avastamise eest 1992. aastal. Need imepisikesed valgupoorid toimetavad vett rakkudesse ja neist välja palju kiiremini kui see oleks võimalik läbi välise membraani. Kiirus on eriti oluline neeru puhul, mis vältimaks vedelikukaotust võtab vett uriinist. 
Teine preemia saaja on Roderick MacKinnon (47) Rockefelleri Ülikoolist, kes avastas 1998. aastal ioonikanalid. Need valgud on olulised närvirakkude kommunikatsioonis ja lihase kontraktsioonis. MacKinnoni juhitud töörühm tegi röntgenkristallograafia abil ioonikanali kõrgeresolutsioonilise ülesvõtte ja näitas, kuidas kaaliumioonid läbivad kanali, ning tõestas, et kuigi väiksemad ja sarnase laenguga naatriumioonid seda ei suuda.
(ScienceNow), 08.10.03

ELi projekti käigus üritatakse kaardistada geenilülitid
Saksamaa ja Ühendkuningriigi teadlaste konsortsium on edukalt lõpetanud ELi pilootprojekti, mille eesmärgiks oli geneetika ja haiguste vaheliste seoste uurimine. Projekt jätkub laiaulatusliku geeniekspressiooni kontrollivate kompleksete keemiliste protsesside uurimisega.
5. raamprogrammi “Elukvaliteedi” programmi alt eraldati konsortsiumi Inimese Epigenoomi Projektile (HEP) 1,2 miljonit eurot. Projekt keskendus DNA metüülimisele – keemilisele protsessile, mis vastutab rakkudes geenide sisse- ja väljalülitamise eest, määrates seega ära, millised geenid on rakkudes kasutusel.
DNA metüülimisel on väga suur tähtsus organismi normaalse arengu ja funktsioneerimise seisukohalt. Arvatakse, et metüülimisel on osa ka selliste haiguste nagu vähktõbi väljaarenemisel. Projektikonsortsium tegeleski metüülimismustrite uurimisega peamises koesobivuskompleksis, kuuenda kromosoomi piirkonnas, mida seostatakse inimese genoomis kõige suurema hulga haigustega.
Metüülimisstaatus on määratud juba enam kui 100 000 kohas. Selgunud on, et metüülimine reguleerib samu geene erinevates kudedes väga erinevalt. Saadud andmeid on teadlastel kavas võrrelda metüülimismustritega teistes inimgenoomi osades.
Loodetakse, et projekti lõpptulemusena on geenide sisse- ja väljalülitamist uurides võimalik kindlaks teha geneetika ja haiguste omavaheline täpne seos. Kõikide DNA metüülimiskohtade kaardistamine võimaldab Saksa projektipartneri Epigenomics teadusjuhi Kurt Berlini arvates paremini mõista haiguse bioloogilist tausta ning panna diagnoos tunduvalt varasemas etapis. Vaata lisaks: http://www.epigenome.org/index.php?page=pilotproject
(BBC), 07.10.03
(Cordis), 09.10.03

Avalikustatakse 120 000 SNP andmed
Juhtiv biokiipide tootja Affymetrix teatas, et on teinud avalikkusele kättesaadavaks 120 000 SNP (üksiku nukleotiidi polümorfism) andmed, mis pärinevad firma Perlegen Sciences kogutud ja avalikest SNP andmebaasidest. Esmakordselt avaldab erafirma andmed sedavõrd suure koguse täpselt kirjeldatud SNPde kohta, mis teadlaste hinnangul peaksid edendama geneetiliste variatsioonide seostamist haigustega.
SNP tähendab olukorda, kus DNA järjestuse üksik nukleotiid on asendatud teisega. Paljud teadlased usuvad, et üksikud SNPd või SNPde mustrid võimaldavad seletada erinevatele haigustele (sh vähk ja diabeet) vastuvõtlikkust. Siiani on enamik 6 miljonist kirjeldatud SNPst eraandmebaasides ning neid pole mastaapselt testitud. See tähendab, et nende esinemise sagedus võib olla väike, mistõttu võivad need olla haiguste ja geenide vaheliste seoste uurimisel kasutud. Samuti on võimalik, et mingi osa neist on vigased, nentis Inimese haplotüübi kaardi (HapMap) projekti teadusdirektor Stacey Gabriel. HapMap projektiga tegelevate teadlaste jaoks on SNPde korrektsus eriti tähtis. Projekt põhineb eeldusel, et suured DNA lõigud päranduvad suurtes blokkides ja neist igaühte on võimalik kirjeldada teatud SNP komplektiga.  
Informatsiooni SNPde kohta on võimalik saada firma kodulehelt: http://www.affymetrix.com. Väljapandud valik on koostatud kasutades GeneChip tehnoloogiat. Alustati 535 000 SNP testimisega 54 inimese andmete põhjal. Kõik avalikustatud SNPd esinesid vähemalt ühe vaatlusaluse genoomis. Firma Affymetrix juhataja Stephen Fodor kinnitas, et aja jooksul tehakse avalikkusele kättesaadavaks kõik Perlegeni andmebaasidesse kogutud SNPd. Fodor avaldas lootust, et see aitab kaasa avaliku- ja erasektori koostöös haplotüübikaardi valmimisele.
(ScienceNow), 09.10.03
(GenomeWeb News), 10.10.03

Nägemiskaotuse geneetika
McGill Ülikooli teadlased seostavad kahte Prantsuse-Kanada perekondades esinevat geenimutatsiooni nägemiskaotusega. Ajakirjas American Journal of Ophthalmology avaldatud uurimuses vaadeldi ühte enamlevinud päriliku näegemisvaeguse põhjust - pigmentoosset võrkkestapõletikku. Hinnanguliselt kannatab ravimatu pigmentoosse võrkkestapõletiku all kogu maailmas 1,5 miljonit inimest. Haigus põhjustab nägemiskaotust võrkkesta valgusele reageeriva piirkonna moodustavate rakkude järkjärgulise degeneratsiooni tulemusena.
Uurimuse käigus vaadeldi kahte suurt Prantsuse-Kanada perekonda, kus pigmentoosne võrkkestapõletik on esinenud nelja generatsiooni vältel. Uurimistulemused näitasid, et identifitseeritud kaks geenimutatsiooni põhjustasid haiguse ägedaid vorme, millega mõnel juhul kaasnesid teised neuroloogilised häired nt kuulmiskaotus.
Uurimuse juhtautori dr Robert Koenekoop'i sõnul on häirega seotud paljud geenid ja geenimutatsioonid. Ravi väljatöötamine eeldab kõigi haigust mõjutavate faktorite kirjeldamist. Koenekoop leiab, et kahe geenimutatsiooni avastamisega on astutud oluline samm edasi, sest see võimaldab välja töötada uued diagnostika- ja skriinimistestid.
(ScienceDaily), 09.10.03

Geenid mõjutavad mesilase käitumist
Teadusajakirjas Science avaldatud uurimus näitab, et mesilase ajus olevad aktiivsed geenid korrelleeruvad täpselt tööülesannetega sõltuvalt sellest, kas tegemist on lese või töömesilasega. Enamik biolooge on arvamusel, et paljudel loomadel võivad geenid avaldada tugevat mõju käitumisele. Endiselt on õhus küsimus, kui tihe see seos on: Kas geenid teevad vaid võimalikuks teatud käitumise või on neil olulisem osa?
Illinoisi Ülikooli teadlased uurisid Charles Whitfield'i juhtimisel kahte tüüpi töömesilasi: noori, kes viibivad tarus ja hoolitsevad vastsete eest, ning vanemaid, kes umbes kolme nädalaselt alustavad korjeretki. Uurimuse käigus vaadeldi ühe taru 18 lese ja 18 töömesilase ajus oleva umbes 5500 geeni andmeid. DNAkiipe kasutades määrati, millised neist on aktiivsed. Uurimistulemused näitasid, et lese ja töömesilase geeniaktiivsuse mustrid olid ca 40% ulatuses erinevad. Veelgi tähtsam on, et samade tööülesannetega mesilaste geeniaktiivsuse mustrid olid väga sarnased. 
Kontrollimaks kas geenide aktiivsuse erinevus on seotud vanuse või tööülesannetega paigutati mesilastarusse vaid üheealised töömesilased. See tingis osade tavalisest nooremate töömesilaste korjele siirdumise ja teiste tavalisest vanemate tarus viibimise. Seejärel võrreldi konstrueeritud mesilasperega taru 12 lese ja 12 töömesilase andmeid, mis kinnitasid eelnevalt leitud sarnasusi.
(ScienceNow), 10.10.03

Geenivariandid aitavad suitsetamisest loobuda
Pennsylvania Ülikooli teadlased usuvad, et suitsetamisest loobumise edukust mõjutab geneetika. Ajakirjas Health Psychology näidatakse, et kahe kindla geenivariandi olemasolul õnnestub suitsetajatel harjumusest tavalisest edukamalt loobuda. Uurimuse juhtautor Caryn Lerman kirjutab, et esmakordselt on leidnud tõestust, et dopamiini funktsioneerimist muutvad geenid avaldavad mõju suitsetamisest loobumisele. 
Lermani väited tuginevad suitsetamisest loobuda aitava antidepressandi (bupropion) kliinilistel katsetel osalenud 418 inimese uurimisele. Vaatlusalused läbisid 10 nädalat kestnud ravi. Kuus kuud kestnud uurimuse käigus analüüsiti nende geneetilisi andmeid ja küsitleti suitsetamisharjumusi. Tulemused näitasid, et teatud dopamiini transportgeeni (SLC6A3) ja dopamiini retseptorgeeni (DRD2) variante omanud vaatlusalused olid suitsetamisest loobumisel teistest edukamad.
(HealthDayNews), 10.10.03 

Inimese geneetiliste andmete rahvusvaheline deklaratsioon
Peagi valmib inimese geneetilisi andmeid käsitlev rahvusvaheline deklaratsioon. Dokument peaks reguleerima geneetiliste andmete kogumise, töötlemiste ja säilitamise aluseks olevaid eetilisi põhimõtteid. Ülemaailmse standardi kehtestav deklaratsioon tuleb arutusele UNESCO 32. istungjärgul Pariisis, mis kestab 17. oktoobrini.
Bioloogilistest proovidest (veri, kude sülg, sperma jne) saadud inimese geneetilised andmed etendavad ühe suuremat rolli. Andmete põhjal on võimalik avastada inimkonda laastavate haiguste põhjuseid ja leida sobivamaid ravimeetodeid. Üle kogu maailmaa luuakse geneetilisi andmeid sisaldavaid andmebaase. Mõned riigid - Island, Eesti, Läti ja Tonga - on seadnud eesmärgiks koguda kogu populatsiooni geneetilised andmed.
Geneetiline info annab meile juba praegu palju infot ning selle väärtus võib tulevikus veelgi suureneda. Samas põhjustavad paljud geneetilise revolutsiooni aspektid ka potentsiaalseid probleeme, sest võivad luua võimalused diskrimineerimiseks või inimõiguste ja põhivabaduste rikkumiseks. Seetõttu on selles kiiresti arenevas valdkonnas selge vajadus eetiliste juhiste järele. Eelnevalt on 1997. aastal vastu võetud UNESCO  Inimese Genoomi ja Inimõiguste Ülddeklaratsioon. UNESCO alustas inimese geneetiliste andmetega seonduvate küsimustega tegelemist 1993. aastal, kui asutati Rahvusvaheline Bioeetika Komitee (IBC). Tänaseks on IBC esitanud kaks aruannet: “Confidentiality and Genetic Data” (juuni 2000) ja “Human Genetic Data: Preliminary Study by the IBC on its Collection, Processing, Storage and Use” (mai 2002).
Arutuse alla tuleva deklaratsiooni tekst on samuti koostatud IBC juhtimisel. Dokumendi koostamisel osalesid 57 UNESCO liikmesriigi eksperdid ja erinevate huvigruppide esindajad. Dokumendi eesmärgiks on tagada inimese väärikuse ja inimõiguste ning põhivabaduste kaitse. Dokumendis tõdetakse, et igal indiviidil on iseloomulik geneetiline ülesehitus. Kuid sellest hoolimata ei tohi isiku identiteeti taandada tema geneetilisele eripärale. Geneetiliste andmete kogumise osas rõhutatakse eelneva vabatahtliku ja informeeritud nõusoleku olulisust. Töötlemise käigus on peamiseks probleemiks konfidentsiaalsus. Dokument kehtestab põhimõtte, et inimese geneetilisi ja proteoomi andmeid ning teisi bioloogilisi proove, mis on seotud identifitseeritava isikuga, ei tohi avaldada kolmandatele osapooltele, eelkõige tööandjatele, kindlustusfirmadele, haridusasutustele ja pereliikmetele välja arvatud põhjendatud avaliku huvi korral juhtudel, mis on sätestatud rahvusvahelisi inimõigusi käsitlevate dokumentidega kooskõlas olevas siseriiklikus seasusandluses või eelneva, vabatahtliku ja informeeritud nõusoleku korral. 
(UNESCO), 11.10.03

Kromosoomid määravad in vitro viljastamise õnnestumise
Teadlaste sõnul võivad in vitro viljastamise edukust määrata pikad kromosoomiõlad. Avastus võib anda võimaluse valida kunstlikuks viljastuseks kõige sobivamaid munarakke. Viljatuseksperdid on pikemat aega üritanud uurida, miks kunstlik viljastamine katseklaasis mõne naise munarakkudega ebaõnnestub. David Keefe usub, et määravat rolli etendavad kromosoomide otstes paiknevad telomeerid, mis on olulised raku jagunemise protsessis.
Uurimistulemused näitasid, et lühemate telomeeridega munarakkude korral on kunstliku viljastamise tõenäosus väiksem. Naised, kelle munarakkudes keskmine telomeeride pikkus on lühem kui 6300 nukleotiidi, ei ole võimelised rasestuma. Uurimisrühma väited põhinevad 43 kunstlikku viljastust katsetanud naise annetatud munaraku uurimisel. Keefe loodab, et kunstliku viljastumise edukust on võimalik suurendada kui valida viljastamiseks pikemate telomeeridega munarakud.
Telomeerid lühenevad igal raku jagunemisel ning teatud telomeeri pikkuse juures raku edasine jagunemine lõpeb. Keefe leiab, et järjekorras kõige viimasena valmivad munarakud on kõige lühemate telomeeridega. Keefe sõnul võib telomeeride lühenemine seletada ka naiste viljastumisvõime kahanemist vananedes. 
Eelnevalt on üritatud kunstliku viljastamise edukamaks muutmiseks valida munarakke nende kuju, geenide ning ainevahetuse alusel, kuid siiani pole õnnestunud leida kindlat edu tagavat lahendust. Kunstliku viljastamise õnnestumise tõenäosus on umbes 20-30% ning see väheneb naise vananedes. 
(Nature Science Update), 12.10.03

====================================
Tagasiside:
tel: 07 440428; 056 469494
email:  
arhiiv: nädalaülevaated

Sihtasutus Geenikeskus:
Riia 23b, Tartu, 51010
tel: 07 375030
email:
veeb: genomics.ee 

© 2003, SA Geenikeskus • Esitatud materjale võib reprodutseerida viidates autorile.