Tartu Ülikooli arstiteaduskonna doktorant Tõnu Vooder kaitses 22. augustil doktoriväitekirja teemal „Mitteväikerakulise kopsuvähi histoloogiliste alatüüpide geeniekspressiooni erinevused ja sarnasused".

 

Doktoritöö aluseks on TÜ Biotehnoloogia- ja TÜ Arvutiteaduse õppetooliga koostöös valminud uuring, milles analüüsiti Tartu Ülikooli Kliinikumis opereeritud 147 mitteväikerakulise kopsuvähiga patsiendi kasvajate ja kasvajavaba koe geenide ekspressiooni kogu genoomi hõlmavate mikrokiipidega. Geeniekspressiooni katse viidi läbi Illumina Human-6 ülegenoomi kiibiga, mis sisaldab rohkem kui 48 000 transkripti. Leitud markerite arvu vähendamiseks säilitati geenid, mis näitasid vähemalt kahekordset ekspressiooni erinevust vähivabast normkoest. Erinevate vähitüüpide ja staadiumite molekulaarsete profiilide erinevuste visualiseerimiseks kasutati nii peakomponentanalüüsi kui ka nn heatmappi, millel on geenide aktiivsuse erinevus tähistatud värviliselt. Tavapraktikas ei ole kõigi geenide üheaegse ekspressiooni jälgimine liigse infomüra tõttu otstarbekas, mistõttu vähendatakse kliiniliselt informatiivsete   geenide hulka võimaliku miinimumini. Üheks võimaluseks geenide arvu vähendaTonu Vooder Nilson 2006miseks on nn metageeni e geeniklastri profiili keskmise leidmine.

Uuringu tulemusena leiti mitteväikerakulises kopsuvähis normaalsest kopsukoest vähemalt kahekordse ekspressiooni erinevusega 672 alla- ja 1103 üles reguleeritud geeni. Lisaks leiti 18 uut potentsiaalset biomarkerit edasisteks kopsuvähi uuringuteks. Geeniekspressiooni profiili peakomponentanalüüs aitas eristada erinevaid vähitüüpe teineteisest ja mõnel juhul ka algkollet metastaasist. Samas ei eristu mitteväikerakulise kopsuvähi geeniekspressiooni profiilil ega ka selle peakomponentanalüüsil TNM-il põhinevad vähkide kliinilised staadiumid. Kasutades p väärtust 10-6 ei õnnestunud veenvalt leida adenokartsinoomi ja bronhioloalveolaarset vähki eristavaid markereid. Ib staadiumi patsientide prognoosi hindamiseks leiti kaks statistilise olulisuse ja aktsepteeritava veapiiriga metageeni, mis jaotas haigusjuhud ekspressiooni profiilide järgi kahte prognostiliselt erinevasse gruppi.

Lisaks nn „kuivale teaduslikule andmekogule" saime uuringu käigus väärtuslikku täiendavat kliinilist informatsiooni nelja patsiendi haigusjuhu kohta. Kahel juhul eristasime vähi metastaasi ja algkolde, mis olid edasise ravitaktika valikul olulise tähendusega. Ühel juhul avastasime kopsu adenokartsinoomil tugeva väikerakkvähi komponendi, mis osutus prognostiliselt määravaks ning ühel juhul leidsime algkoldest erineva histoloogilise ehitusega lokaalse retsidiivi.

Kopsuvähi uuring, mida siiani tegid kaks doktoranti - Tõnu Vooder kliinikumist ja Kristjan Välk biotehnoloogia õppetoolist - on olnud molekulaarsel tasandil vähiuuringute aluseks. Tänaseks on formeerunud teadusgrupp, millel on kolm erinevat uurimissuunda. Kahel juhul on tegemist geenide regulatsiooni mehhanismide uurimisega ja ühel juhul vähi kandidaatgeenide leidmisega. Jätkuprojektide juhtideks on dr Neeme Tõnisson kliinikumist ning dr Tarmo Annilo biotehnoloogia õppetoolist. Vähiuuringu bioinformaatilise analüüsiga tegeleb prof Jaak Vilo teadusgrupist doktorant Raivo Kolde.

Saadud andmete analüüsi põhjal on juba publitseeritud 9 teadusartiklit, üks ülevaateartikkel ning on esinetud mitmetel konverentsidel nii suuliste kui ka posterettekannetega. Koostöös Jaapani, Kanada ja USA teadlastega valminud uurimus „Mutations, copy number gains and mutant allele specific imbalance of KRAS gene correlate with biological activity of ras and clinical outcome in lung adenocarcinomas" võitis 2009. aastal Kopsuvähi maailmakonverentsil San Franciscos I koha.

Saadud uurimiskogemus kopsuvähi alal võiks olla aluseks ka teiste maliigsete kasvajate, aga miks mitte ka beniigsete haiguste, uurimiseks molekulaarsel tasandil ja kindlasti ei ole uurimise laiendamisel enam vajalik nii raske õppimiskõvera läbimine, kui seda kopsuvähi uurimise alguses teha tuli.

 

Tõnu Vooder
TÜ kopsukliiniku torakaalkirurgia assistent

 

Kommentaar

Dr Tõnu Vooder kui geenikirurg

 

Molekulaargeneetikutel on koostöö arstidega, eriti kirurgidega, kestnud juba pikka aega. Võiks isegi öelda, et just kirurgid panid aluse Eesti molekulaarbioloogiale juba möödunud sajandi (!) kuuekümnendatel aastatel. Nimelt oli Eesti molekulaarbioloogia rajaja prof Artur Lind (1927-1989), kes töötas aastaid hospitaalkirurgia kliinikus ja kelle esimeseks aspirandiks sai Tallinna Sadama haigla kirurg dr Richard Villems, praegune Eesti TA president.
Soovin mõne lause kirjutada selle kirurgide rea viimasest liikmest, kelleks on dr Tõnu Vooder, kes äsja kaitses arstiteaduskonna teadusnõukogu ees oma väitekirja mitteväikeseserakulise kopsuvähi molekulaargeneetikast. Dr Vooder „sattus" meile dr Andres Pulgese soovitusel ja dr Anu Reigo vahendusel. Olen alati rõõmus, kui arstid tulevad minu laborisse, et süveneda haiguste sügavamatesse põhjustesse või geenidiagnostilistesse võimalustesse. Tõnu osutus erakordselt meeldivaks kolleegiks ja olles suure süvenemistahtega ning innukas uute teadmiste omandaja, sulandus ta meie labori kollektiivi nädalaga. Doktorantuuri algusaastad möödusid uurimismaterjali kogudes, geeniekspressiooni katseid tehes ja koos meie labori kolleegi, nüüdseks samuti promoveerunud dr Kristjan Välguga analüüsides ruttu. Töö lõpetamine venis, oodates Kaplan Meriri elulemusnäitajaid. Nüüd, kui doktoritöö on kaitstud prof Dan Grandéri (Karolinska Instituudi onkoloogia ja patoloogia osakonna juhataja) nõudlikul oponeerimisel, võin julgelt öelda – Eesti kirurgid on saanud enda ridadesse noore teadlase, kes valdab kaasaegseid molekulaargeneetilisi tehnoloogiad ja esindab uut arstlikku mõtteviisi, mis viib meid personaalse meditsiini juurutamiseni praktikas. Molekulaargeneetikud on aga leidnud kolleegi, kes räägib neile haigest kui tervikust, kes muidu paistab neile ainult kui roheliste ja punaste täppidega taevas.
Oleks Artur veel meiega, tunneks ta sellest kõigest siiralt rõõmu.

 

Andres Metspalu
Tartu Ülikooli biotehnoloogia professor