Projektid

Euroopas diagnoositakse igal aastal veerand maailma vähijuhtumitest, mis teeb vähist piirkonna teise peamise surma ja haigestumise põhjuse südame-veresoonkonnahaiguste järel. Kui me ei võta otsustavaid meetmeid, suureneb vähisurmade arv ELis 2035. aastaks enam kui 24%, muutes vähi ELi peamiseks surmapõhjuseks. Piiriülene koostöö saab sellele väljakutsele vastu astuda, ühendades andmeid erinevatest allikatest ja vormidest ning tuues esile väärtuslikke teadmisi, mis süvendavad meie arusaama vähist. Kuid eetilised, juriidilised ja riiklikud regulatsioonid, samuti andmetele juurdepääsu protsessid – sealhulgas ELi isikuandmete kaitse üldmääruse (GDPR) erinevad tõlgendused – loovad olulisi takistusi. Euroopa vähiga seotud uurimistaristute tehnilised koostalitlusprobleemid ning patsientide ja kodanike õigus kontrollida, kes ja milleks nende isikuandmeid kasutab, muudavad andmete jagamise veelgi keerukamaks. Projekt pakub Euroopa teadlastele, VKEdele ja uuendajatele detsentraliseeritud koostöövõrgustikku nimega „UNCAN-CONNECT“ vähiteaduse tarbeks. See koosneb nii tehnilistest komponentidest kui ka valitsemis-, vastavus- ja tegevusraamistikust, mis põhineb UNCANi tegevusplaanil, eesmärgiga see ka tegelikult ellu viia. Eesmärk on hõlbustada juurdepääsu vähiandmetele, edendada avatud teadust ja muuta vähiteadust ning -ravi revolutsiooniliselt, kaasluues avatud lähtekoodiga „föderatsioonide föderatsiooni“ platvormi. Seda arendatakse konkreetsete kasutusjuhtude põhjal, keskendudes kuuele peamisele vähitüübile: pediaatriline vähk, lümfoidsed kasvajad, kõhunäärmevähk, munasarjavähk, kopsuvähk ja eesnäärmevähk, tehes aktiivset koostööd erinevate sidusrühmadega, sealhulgas teadlaste, VKEde, tööstuslike lõppkasutajate ja kodanikega. Projekt tugineb olemasolevatele Euroopa teadustaristutele nagu BBMRI ning algatustele nagu EOSC4CANCER, CanSERV, EUCAIM, et võimaldada sujuvat andmete salvestamist, jagamist, töötlemist ja neile juurdepääsu liikmesriikide ja seotud riikide vahel. See lähenemine soodustab koostalitlust ja koostööd, kiirendades arengut vähiteaduses. See tegevus on osa 2022. aastal loodud Vähimissiooni projektiklastrist „Mõistmine“.

Rakuprotsesside rakenduste teadustaristu koondab Eestis oleva raku- ja molekulaarbioloogia alase oskusteabe ning arendab välja TÜ, TTÜ, TLÜ, EMÜ ning KBFI ühiskasutusega aparatuurikompleksi, mille eesmärk on arendada teadusalast kompetentsi ja teenuseid (i) mikroobsete protsesside rakenduste valdkonnas ning (ii) imetajarakkudes toimuvate protsesside rakendustes inimese tervisega seotud biomeditsiinitehnoloogiatele. Taristu visioon on kujundada Eestis olev rakuprotsesside alusuuringuid ja rakendusi koondav oskusteabe ning teenuskeskus, mis oleks oluliseks partneriks nii ravimikandidaatide arendajatele, meditsiiniasutustele kui ka tervise- biotehnoloogia ning keskkonna valdkonnaga tegelevatele era ja avaliku sektori asutustele. Koostöös partnerettevõtete ja asutustega tagatakse raku- ja molekulaarbioloogia meetodeid valdavate teadlaste järelkasv, kaugemas perspektiivis panustab taristu uute töökohtade loomisele ning targa ja elukeskkonda parandava majanduse edendamisele Eestis.

Rakuprotsesside rakenduste teadustaristu koondab Eestis oleva raku- ja molekulaarbioloogia alase oskusteabe ning arendab välja TÜ, TTÜ, TLÜ, EMÜ ning KBFI ühiskasutusega aparatuurikompleksi, mille eesmärk on arendada teadusalast kompetentsi ja teenuseid nii mikroobsete protsesside rakenduste valdkonnas kui ka loomarakkudes toimuvate protsesside mõistmisel ja analüüsil. Taristu visioon on koondada Eestis olev rakuprotsesside alusuuringuid ja rakendusi puudutav oskusteave ühiseks teenuskeskuseks, mis oleks oluliseks partneriks nii ravimikandidaatide arendajatele, meditsiiniasutustele kui ka tervise- biotehnoloogia ning keskkonna valdkonnaga tegelevatele era ja avaliku sektori asutustele. Taristu fookuses on valdkondlike teenuste arendamiseks vajalike aparatuurikomplekside juurutamine, teenuste ja aparatuuri kasutamise võimaluste pakkumine ning oma valdkonna populariseerimine ühiskonnas laiemalt, et kindlustada valdkonna teadlaste juurdekasv ja tegevuste jätkusuutlikkus.

Närvisüsteem koosneb mitmetest erinevatest rakutüüpidest, mis moodustavad koes tihedalt läbipõimunud peenstruktuuri. Rakud on omavahel tihedalt kontaktis ja närvisüsteemi talitlemisel toimuvad pidevad interaktsioonid rakkude vahel. Selline ehitus muudab keeruliseks nii biomolekulide analüüsi moel, mis võimaldab rakke üksteisest eraldada puhtalt ja peenstruktuuridesse kuuluvat osa ohverdamata. Üheks käesoleva projekti eesmärgiks on tehnoloogiline arendustöö, millega töötatakse välja rakutüübi-põhine proteoomika meetod närvisüsteemi rakutüüpide analüüsimiseks. Teiseks projekti eesmärgiks on uurida, kuidas neuronite ja astrogliia rakkude koos kasvatamisel rakukultuuris ühe rakutüübi aktiveerimine mõjutab teise rakutüübi geeniekspressiooni, ning milliste rakkudevaheliste signaalmolekulide kaasabil selline kommunikatsioon toimub.

Gliiarakkude hulka kuuluvad astrotsüüdid on üheks peamiseks rakutüübiks kesknärvisüsteemis (KNS). Astrotsüütidel on oluline roll KNSi arengu ja homöostaasi tagamisel ning nende rakkude talitlushäired aitavad kaasa kõigi peamiste neuroloogiliste häirete tekkimisele. Hiljutised uuringud on näidanud, et neuronite aktiveerumise mõjul neist lähtuvad stiimulid avaldavad olulist mõju astrotsüütides toimuvale geeniekspressioonile. Neid muutusi reguleerivad mehhanismid astrotsüütides on aga veel suures osas teadmata. Käesolev projekt keskendub just selle küsimuse uurimisele. Me kasutame nüüdisaegseid funktsionaalgenoomika lähenemisviise, et analüüsida regulatoorelemente ja transkriptsioonifaktoreid astrotsüütides vastusena neuronite aktivatsioonile. Projekti tulemusel saadav ülevaade nendest mehhanismidest aitab aru saada stiimul-sõltuvast geeniekspressiooni regulatsioonist KNSis. See omakorda panustab mitmete neuropatoloogiate tekkemehhanismide mõistmisesse.

Projektis uuriti, kuidas aju päritolu neurotroofset tegurit (brain-derived neurotrophic factor, BDNF), mida tavaliselt uuritakse neuronites, reguleeritakse südamerakkudes ja mitteneuronaalsetes ajurakkudes, mida nimetatakse astrotsüütideks. Leidsime signaalid, mis "lülitavad" BDNF-i südamerakkudes sisse, näiteks noradrenaliin (sarnane adrenaliinile), ja uurisime DNA piirkondi, mis aitavad seda lülitit kontrollida. Seejärel keskendusime astrotsüütidele, mis on teatud tüüpi neuroneid toetavad mitteneuronaalsed rakud (üks tüüp nn gliiarakke). Me täheldasime, et kui neuroneid ja astrotsüüte hoitakse koos ja neuroneid aktiveeritakse, reageerivad astrotsüüdid, tootes rohkem BDNF-i. BDNF on aktiivselt uuritud valk, kuna tal on olulised funktsioonid kesknärvisüsteemis ja eriti neuronites. Viimasel ajal on BDNF-i ekspressiooni ja funktsiooni uuritud ka teistes rakutüüpides, mis näitab selle neurotrofiini rollide olemasolu väljaspool neuroneid. Samuti muudab BDNF düsregulatsioon mitmetes patoloogilistes seisundites selle huvitavaks sihtmärgiks terapeutiliste rakenduste jaoks. Käesoleva projekti raames saadud tulemused on seega olulised nii kitsamalt neurotrofiinide kogukonnale kui laiemalt neurobioloogidele ja südameveresoonkonna uurijatele; lisaks annavad need andmed ravistrateegiate kavandamiseks ja rakendamiseks vajalikke põhiteadmisi. Selle projekti eesmärkide saavutamiseks oli vaja kasutusele võtta ja optimeerida erinevaid meetodeid erinevate rakutüüpide kasvatamiseks ja biokeemilisteks eksperimentideks. Projekti tulemusena on need nüüd osa rühma mitmekülgsest tööriistakomplektist ja neid saab rakendada mitme meie uurimisküsimuse lahendamiseks, mida ma isiklikult pean projekti oluliseks tulemuseks. Oluline verstapost ja ja selle stipendiumiga seotud üks peamine saavutus on ka kaasjuhendatud üliõpilase magistritöö edukas kaitsmine.