Inimkeha sisaldab tuhandeid teadusele tundmatuid rakutüüpe
Neid lünki on nüüd täitmas ülemaailmne teadusprojekt: üle tuhande teadlase kaardistavad meie elundeid ja loovad rakuatlast. Selle töö käigus tehtavad avastused võivad aidata jõuda nii vähi kui ka tsüstilise fibroosi ravini, vahendab ajakiri Imeline Teadus.
Neuroteadlane Ed Lein vaatas hämmeldunult ajukoore väliskihi neuronite analüüsi tulemusi. Koos kolleegidega USAs Seattle’is asuvas Alleni instituudist oli ta uurinud kahe surnud inimese aju ja määranud kõik selle väliskihis esinenud teadaolevad rakutüübid.
Teadlased aga komistasid millegi ebahariliku otsa: nad leidsid sellise raku, millist nad kunagi varem näinud polnud. Ja seda inimese ajust.
Otsiti mikroskoop ja salapärane koetükk võeti luubi alla. Ilmnes, et seninägemata rakul oli ümmargune rakukeha, millest lähtus palju peeni jätkeid. Uus rakk meenutas kibuvitsamarja ja teadlased nimetasidki selle kibuvitsneuroniks (ingl rosehip neuron).
Avastus tehti USA ja Euroopa teadlaste koostöös ning on üks esimesi, mis ülemaailmse projekti Human Cell Atlas („Inimrakkude atlas“) raames tehti.
Projekti eesmärk on kaardistada kõik inimkeha rakud. See on revolutsiooniline ettevõtmine, kui arvestada meie üsna kasinaid teadmisi rakkude funktsioonide kohta. 2016. aastal algatatud rakuatlase projektis osaleb ligi 900 teadusasutust 62 riigist. Teadlased on juba leidnud mitu senitundmatut rakutüüpi ja koostanud detailse kaardi mitmest elundist.
Tänu uutele läbimurretele on muu hulgas saanud selgeks, millised rakud mängivad täpselt tähtsat rolli ravimatu haiguse tsüstilise fibroosi puhul, samuti see, millist mehhanismi kasutades ründavad vähirakud muidu paljutõotavat immuunteraapiat. Rakuatlase projekt sillutab teed uutele raviviisidele, mis kasutavad ära haiguste varjatud nõrkusi.
Inimkehas on erinevaid rakke väga palju. Pilt on erakordselt mitmekesine. Igal rakutüübil on omad ülesanded ja rakud näevad väga erinevad välja.
Kettakujulised punaverelibled, mis hapnikku ja süsihappegaasi transpordivad, on ääreni täis hemoglobiiniks nimetatavat valku; närvirakkudel on pikad jätked, mille abil need üksteisega seotud on; rasvkoerakud võivad energiavarusid talletades aga paisuda punaverelibledest lausa kuni paarsada korda suuremaks.
Rakkude mitmekesisuse puhul mõjub imetabasena fakt, et neil kõigil on sama DNA. See avaldub aga igal rakutüübil isemoodi ja seda tänu erinevatele valkudele.
Näiteks ajurakkudel on aktiivsed niisugused geenid, mis tagavad, et need rakud saavad tegelda signaalainete, nagu dopamiin ja serotoniin, sünteesimisega. Immuunrakkude jaoks on need geenid aga kasutud, sest neil on tarvis muid aineid ja nii on nende puhul aktiivsed hoopis teised geenid. Nii on igal rakutüübil täiesti isiklik ja eripärane aktiivsete ja inaktiivsete geenide süsteem, mis annab selle tüübi rakkudele ainulaadse kuju ja funktsiooni.
Viimasel 150 aastal on teadlased rakutüüpe tuvastanud nende kuju ja asukoha järgi. Sellel meetodil on avastatud umbes 200 rakutüüpi.
Viimastel kümnenditel on aga tehnoloogia areng võimaldanud minna tunduvalt detailsemaks. Nüüd saab uurida, missugused geenid missugusel rakul täpselt aktiivsed on, ning on saanud selgemaks, et rakke on võimalik jagada palju rohkematesse tüüpidesse. Neid võib olla lausa tuhandeid.
Loe rakuatlase projektist lähemalt aprilli Imelisest Teadusest!
