Hiir, kes vapustas maailma

Hiir, kes vapustas maailma

 

See olevus on võimeline tundide kaupa väsimatult jooksma kiirusel 20 meetrit minutis, ta elab oma tavalistest liigikaaslastest kauem ja ka seksiga tegeleb selline hiir sagedamini kui tavahiir; samas ta ka sööb rohkem, kuid seejuures ei rasvu.

Kogu seda lugu kuuldes tekib paratamatult küsimus: kas võib juhtuda, et teadlased, kelle tegevuse tagajärjel on selline hiir siia ilma sündinud, on võimelised täiustama ka inimest?

Geneetiliselt modifitseeritud “superhiir” vapustas ka teadlasi endid – kui selle erakordset suurt füüsilist jõudu ja energiat omava hiire võimed inimmaailma üle kanda, siis on need võrreldavad meie parimate sportlaste saavutustega. Võib oletada, et nüüd on vaid aja küsimus, mil seda metoodikat hakatakse kasutama ka inimvõimete radikaalseks täiustamiseks.

Seksib veel kõrges vanuses

Superhiir võib ilma puhkepausita kiirusel kuni 20 meetrit minutis joosta viis tundi ja läbida kuus kilomeetrit. Teadlaste sõnul on see võrreldav sellega, kui näiteks inimene sõidab puhkepausideta jalgrattal viis tundi järjest suurel kiirusel järsult tõusvat teed mööda ülesmäge. Tõsi, superhiir tarbib 60% enam toitu kui tavaline hiir.

Kuid mis on üllatav – suur söögiisu ei tee superhiirt paksuks. Peale selle on superhiire eluiga pikem ja isegi kõrges vanuses on ta võimeline tegelema seksiga: geneetiliselt modifitseeritud hiired on võimelised paljunema vanuses, mis kolmekordselt ületab selle keskmise eluea, kui normaalne hiir oma reproduktiivse võime kaotab.

Kõigest sellest kirjutas Briti ajaleht The Independent on Sunday. Väljaande teatel üllatasid superhiire erakordsed võimed ka ameerika teadlasi, kes sellise olevuse lõid. Praegu elab teadlaste valvsa kontrolli puurides umbes 500 superhiirt.

Taoline olevus loodi insenergeneetikas küllaltki levinud metoodika tulemusena – tavalise hiire DNA-s modifitseeriti vaid üks geen, mis reguleerib organismi ainevahetust. Muide, tegemist on geeniga, mis on olemas ka inimestel.

Teadlased on vaimustatud

Teadlased rõhutasid, et mitte mingil juhul ei olnud nende eksperimendi eesmärgiks teha ettevalmistusi inimese genotüübi täiustamiseks. Kuid samas rõhutasid nad, et tänu nende avastusele on võimalik välja töötada uusi ravimeid ning arendada uut ravimetoodikat ja et kunagi võib seda metoodikat kasutada ka selleks, et “kasvatada” sportlaste võimeid.

USA-s Ohio osariigis Clevelandis asuva Case Western Reserve’i ülikooli biokeemia professor Richard Hanson ütles briti ajalehele, et füüsiliste võimete poolest on superhiirt võimalik võrrelda parimate sportlastega – näiteks jalgrattur Lance Armstrongiga, kes 1999. aastast alates võitis seitse korda järjest Tour de France’i.

Tema sõnul allutati hiire DNA-s geneetilise modifitseerimise protseduurile vaid üks geen. Täpsemalt aga oli tegu geeniga, mis on seotud glükoosi ainevahetusega (ingl k glucose metabolism); see tõenäoliselt stimuleerib energia tootmist rasvavarude alusel. Sealjuures ei kannata superhiir – nagu ka kõige sitkemad sportlased – piimhappe (viimane kutsub esile lihaste krampe) liigse kontsentratsiooni all.

Professor Hanson selgitas: “Kui võtta aluseks vaid aine- ja energiavahetus, siis ei erine superhiir Püreneedes ülesmäge sõitvast Lance Armstrongist. Ka superhiire organism ammutab energiat rasvhapetest, kusjuures piimhapet toodab see minimaalselt. Superhiired võivad olla joomata, söömata, kuid sealjuures on nad võimelised tundide kaupa peatusi tegemata jooksma. Oma puurides käituvad nad 10 korda aktiivsemalt kui tavalised hiired. Pealegi elavad nad kauem – mõned superhiired on elanud kuni kolme aasta vanuseks. Ja praktilised kuni oma surmani on nad säilitanud sigimisvõime. Ühesõnaga, oleme loonud lausa hämmastava olevuse.”

Seletamatu agressiivsus

Samas oli professor Hanson sunnitud aga tõdema, et pole head ilma halvata. Kohtumisel ajakirjanikega lausus ta järgmised sõnad: “Kogu sellel lool on siiski ka negatiivsed küljed. Nimelt söövad superhiired ligi kaks korda enam toitu kui tavalised hiired. Nende keskmine kaal on aga tavahiirtega võrreldes palju väiksem. Kõigele lisaks on superhiired väga agressiivsed. Millega taolist agressiivsust seletada, sellele küsimusele ei oska me praegu veel vastata.”

Professor Hanson juhib viieteistkümnest teadlasest koosnevat gruppi. Esimene superhiir loodi tema sõnul juba neli aastat tagasi, kui tavalise hiire embrüosse sisestati süstimisega geeni aktiivne vorm, mis kodeerib teatud liiki ensüümi (selle nimeks on phosphoenolpyruvate carboxykinase ja lühendiks PEPCK-C). Selle eksperimendi tulemused avalikustati oktoobrikuu lõpus rahvusvahelises teadusajakirjas Journal of Biological Chemistry.

Ravimifirmade ärilised huvid

“Meil, inimestel on olemas täpselt samasugune geen,” jätkas professor Hanson. “Kuid inimestega pole ju võimalik sooritada selliseid eksperimente nagu hiirtega. See oleks absoluutselt ebaeetiline. Pealegi ei arva me, et see hiirtel katsetatud metoodika oleks rakendatav ka inimese geeniteraapias.”

Samas on teadlased aga väitnud, et ravimifirmad võivad nende uuringute baasil töötada välja preparaate, mis oluliselt parandavad inimese lihaste tegevust, ja teatud tüüpi haiguste ravimisel oleks sellest palju kasu. Professor Hanson tunnistas ka, et siiski on olemas suur tõenäosus, et sportlased hakkavad rekordite ja medalite jahis neid preparaate kuritarvitama.

“Jah, taoline areng on väga võimalik,” kinnitas ta. “Mina isiklikult oleksin valmis neid preparaate kasutama vaid selleks, et aidata patsiente, kes põevad näiteks raskekujulist mukovistsidoosi (tsüstilist fibroosi).”

Katseid alustati teisel eesmärgil

Uurijad alustasid oma eksperimente selleks, et koguda enam teavet ensüümi PEPCK-C kohta, mida leidub peamiselt maksas ja neerudes. Geneetiliste modifikatsioonide tagajärjel jõuti aga olukorrani, kus selle ensüümi kontsentratsioon superhiire lihastes ületas ligi sajakordselt sama näitajat, mis mõõdetud tavalistel hiirtel.

“Meie eksperimendi eesmärgiks oli paremini tundma õppida ainevahetust ja energia tootmist hiirtel,” selgitas professor Hanson. “Kuid samuti soovisime kindlaks teha, millist rolli võib mängida üksik, ainevahetuse jaoks oluline ensüüm, kui seda sisestada sellistesse kudedesse, kus selle ensüümi looduslik kontsentratsioon on madal.”

Üllatus kui tõukejõud

Professor Hansoni sõnul oli geneetiliselt modifitseeritud hiirte käitumise ja füüsiliste võimete muutus teadlaste jaoks täielik üllatus. (Siinjuures meenuvad tahtmatult Platon ja Aristoteles, kes pidasid imestamist igasuguse filosofeerimise/ loe: uurimise/ alguseks ja peamiseks tõukejõuks, sest inimese jaoks, kes ei suuda imestada, pole siin ilmas midagi, mis vääriks seletamist ja uurimist – U. K.)

Tavaliselt tuleb teadlastel teha vereanalüüse, et määratleda, kas geenide modifitseerimisega on kaasnenud ka mingid tagajärjed. Antud juhul aga eristusid insenergeneetika teel loodud hiired oma liigikaaslastest juba varajases nooruses.

“Me võisime neid ära tunda, kui nad olid vaid paari nädala vanused,” rääkis professor. “Nad hüppasid puuris niivõrd hoogsalt, umbes nii nagu kohvioad, mida me tulisel pannil pruunistame. Me arvutasime välja, et selliste hiirte aktiivsus ületas tavahiirte aktiivsust enam kui 10 korda.”

Teadlased loodavad, et edasised katsed selles valdkonnas võimaldavad selgust tuua seostes, mis väidetavalt olevat kõrge kalorsusega toitumise ja vähktõve vahel, kuid samuti madala kalorsusega toidu ja pika eluea vahel. “Meie hiired elavad tavahiirtest kauem, kuid samas söövad nad ju oma tavalistest liigikaaslastest palju rohkem – see on huvitav nähtus, mida oleks vaja detailsemalt uurida,” ütles professor Hanson.

Varasemaid saavutusi geneetilise modifitseerimise valdkonnas

Geneetiline modifitseerimine ehk insenergeneetika – meetod, mis töötati välja ligi 30 aastat tagasi. Seda kasutatakse mitmete loomade peal eesmärgiga teostada fundamentaalteaduslikke uuringuid. Samuti kasutatakse seda metoodikat ka majanduslikel eesmärkidel, et tõsta põllumajanduse tootlikkust ja töötada välja uusi ravimeid. Geneetiline modifitseerimine seisneb selles, et looma või taime DNA-sse viiakse mingi täiendav geen või siis muudetakse seal juba olemaolevat geeni toimet. Järgnevalt mõned tuntumad insenergeneetika teel saadud loomadest:

Beltsville’i siga
Üks varasemaid katseid, mis kujutas endast inimese kasvuhormooni eest vastutava geeni sisestamist sigade organismi. Katse eesmärgiks oli saavutada sigade kiirem kasv ja kaalus juurdevõtmine, et nende kasvatamine oleks vähemkulukas ja neid saaks lihatööstusele rutem maha müüa. Sellised sead kannatasid aga luude ja liigeste raskekujuliste haiguste all. Kõndimine valmistas neile valu.

Onkohiir
Harvardi ülikooli teadlaste looming. Geneetiliselt on tundlik vähktõve suhtes. Onkohiirtel soovisid teadlased uurida selle haiguse teket ja kulgu. Uurijad püüdsid oma leiutist isegi patenteerida (tegemist oli ajaloos esimese juhtumiga, kus taheti patenteerida looma), kuid seni on Põhja-Ameerika ja Euroopa kohtud sellise taotluse peamiselt eetilistel kaalutlustel tagasi lükanud.

Miinusega hiir (ingl k knock-out mouse)
Insenergeneetika valdkonnas tõenäoliselt kõige enam levinud nähtus. Selliste hiirtel kas modifitseeritakse või hävitatakse mingi üks geen ja seda eesmärgil, et teadlastel oleks võimalik uurida sellise operatsiooni tagajärgi. Imetajate genotüübi uurimisel tõi taoline metoodika kaasa tõelise revolutsiooni.

Ämblikuniiti tootvad kitsed
Kitsede DNA-sse sisestatakse geen, mis reguleerib ämblikuniidis sisalduva proteiini tootmist. Kitsed ise loomulikult ämblikuvõrku kuduma ei hakka – nimetatud proteiin eraldub nende organismist piima koosseisus ja seda saab siis kasutada niidi valmistamiseks. Nagu teada, on ämblikuniit ju erakordselt tugev.

“Humaniseeritud” lehmad
Selle katse teostajad soovisid inimorganismi tegevuse jaoks tähtsaid geene viia lehma organismi, et saada selliste lehmade piimast valke, mida ravimifirmad saaksid kasutada uute preparaatide juurutamisel ja tootmisel.

Ökosiga
Katsejärgus. Teadlased püüavad sea DNA-sse sisestada bakterite geeni, mis muudaks sea-sõnniku vähemtoksiliseks, et seafarmid saastaksid vähem ümbritsevat keskkonda.

Spinatsead
Jaapani teadlased sisestasid sea DNA-sse geeni, mis oli saadud spinatist. Nende kinnitusel piirab see geen rasva kogunemist – seega on sellise sea liha taisem ja ka tervislikum inimesele, kes liha sööb.

Geen – DNA-molekuli funktsionaalne lõik, mis tavaliselt sisaldab informatsiooni ühe valgu sünteesiks.

DNA (varasemas eestikeelses kirjanduse ka DNH) – desoksüribonukleiinhape on enamikus elusorganismides pärilikku informatsiooni säilitav aine, keemiliselt desoksüriboosist, lämmastikalustest ja fosforhappejääkidest koosnev polümeer. Puhas DNA on happeline, toatemperatuuril tahke, suhteliselt pehme, värvitu või õrnalt violetja varjundiga, vees hästi lahustuv aine.

Print Friendly, PDF & Email
(Vaadatud 75 korda, sh täna 1)