John Gurdon — Nobeli laureaat ja tuuma-siirdamise teerajaja

Sir John Bertrand Gurdon (JBG) FRS (sündinud 2. oktoobril 1933) on Briti arengubioloog. Ta on kõige paremini tuntud oma teedrajavate teadusuuringute poolest tuuma siirdamise ja kloonimise alal.

Tuuma siirdamine tähendab, et koekultuuris olevatest rakkudest võetakse tuum välja ja paigutatakse need teistesse rakkudesse, mille tuum on eemaldatud. Seda nimetatakse somaatilise raku tuuma siirdamiseks. Sel viisil saab spetsialiseerunud rakke "ümber programmeerida", et need muutuksid tüvirakkude sarnaseks.

Teadustöö ja peamised avastused

Gurdoni kõige kuulsamad katsed tehti konnatüüpide (Xenopus) embrüotega 1950.–1960. aastatel. Ta näitas, et diferentseerunud (eristunud) somaatiliste rakkude tuumad suudavad pärast üleviimist vanemata rakku või munarakku tagasi programmeeruda ja käivitada normaalse arengu, mis võib viia terve looma tekkeni. See oli otsustav tõend selle kohta, et rakkude geneetiline informatsioon jääb spetsialiseerumise käigus enamasti muutumatuks ning et raku identiteet tuleneb rohkem geenide avaldumisest kui geenide puudumisest.

Gurdoni töö tekitas aluse mõistmisele, kuidas otse või kaudselt saab rakke ümber programmeerida. Tema tulemused olid otsekoheselt seotud hilisema eduga suurtel loomadel ja inimesel tehtavates proovidena kasutatavates meetodites – näiteks somaatilise raku tuuma siirdamise kasutamine loomade kloonimiseks ning hilisemad meetodid, mis võimaldasid tuua tagasi pluripotentsuse muude meetoditega (nt Shinya Yamanaka tööd).

Nobel ja tunnustus

2012. aastal jagas John Gurdon koos Jaapani teadlase Shinya Yamanakaga Nobeli füsioloogia või meditsiini auhinna "avastuse eest, et küpsed (diferentseerunud) rakud saab ümber programmeerida tagasipöörduvalt". Gurdoni avastus oli üks oluline lüli, mis võimaldas arendada tänapäevaseid tüviraku- ja regeneratiivmeditsiini lähenemisi.

Kuidas somaatiline tuuma siirdamine (lühidalt) töötab

• Valitakse doonoriks diferentseerunud somaatiline rakk (nt naharakk).
• Eemaldatakse selle raku tuum ja süstitakse see enukleeritud (tuumast tühi) munarakku või embrüorakku.
• Kui üleviimine õnnestub, hakkab vastuvõtjarakk "lugema" doonori tuuma DNAd ja võib taastada embrüo-arengu programmiga seotud geenide aktiivsuse.
• Tulemusena võib tekkida embrüo, mis arendab edasi ja mõnikord ka sündida terve loom (sarnaselt lóomba Dolly näitel, kus samale tehnoloogiale rajanesid hilisemad edusammud).

Mõju meditsiinile ja teadusele

Gurdoni töö avas ukse mitmele olulisele valdkonnale:

• Terapeutiline kloonimine ja iseregeneratsioon: võimalus luua patsiendi geneetilises taustas tüvirakke haiguste raviks.
• Mudelid haiguste uurimiseks ja ravimite testimiseks, kasutades patsiendi rakke, mis on viidud tagasi pluripotentsusse või mille põhjal on loodud haigusspetsiifilised rakuliinid.
• Põhimõtteline teaduslik arusaam raku plastilisusest, geeniregulatsioonist ja arengubioloogiast.

Eetilised ja praktilised küsimused

Kuigi somaatilise tuuma siirdamine ja tüvirakute tehnoloogiad pakuvad suurt potentsiaali, kaasnevad nendega ka tõsised eetilised, õiguslikud ja turvalisuse küsimused:

• Reproduktiivne kloonimine inimesele on enamikes riikides keelatud või tugevalt reguleeritud ning tekitab sügavaid eetilisi dilemmasid.
• Tüvirakkudega seotud riskid, nagu potentsiaalne kasvajarisk või immunoloogilised probleemid, nõuavad põhjalikku hindamist.
• Ligipääs ja õiglane kasutus — kellel on õigus uutele ravimeetoditele ja kuidas neid finantseeritakse — on jätkuvalt oluline ühiskondlik küsimus.

Lühike biograafiline märkus

John Gurdon on saanud mitmeid tunnustusi peale Nobeli auhinna ning tema töö on mõjutanud kogu arengubioloogia ja meditsiini valdkonda. Tema avastused meenutavad, et bioloogias võivad põhikontseptsioonid – nagu raku püsivus ja muutlikkus – vajada korduvat ülevaatamist ning et lihtsatel, hästi kujundatud katseliste meetoditel on sageli suur mõju.

Gurdoni panus on jätkuvalt aluslikuks lähtepunktiks tüvirakusüsteemide arendamisel, reprogrammeerimise meetodite täiustamisel ja biomeditsiinilistes rakendustes, mis sihivad degeneratiivsete haiguste ja vigastuste ravi.

Otsing