Teaduse aastapreemia – Närvirakkude kasvu ergutajad ja piirajad

Eesti Teaduste Akadeemia

Tõnis Timmusk

Tiit Lukk

Tõnis Timmusk, snd 1959, Tallinna tehnikaülikooli keemia ja molekulaarbioloogia instituudi molekulaarbioloogia professor

Preemia keemia ja molekulaarbioloogia alal tööde tsükli „Neuraalse aktiivsusega reguleeritud geeniekspressiooni mehhanismid“ eest

Närvirakkude ehk neuronite küpsemist, nende arvu ja omavahelist suhtlemist juhtivad mehhanismid on pea sama keerulised kui meie aju kui terviku toimimine. Ajukoore neuronites ohjavad neid protsesse, tekitavad tagasiside ja hoiavad tasakaalu paljud spetsiifilised ained molekulide tasemel.

Vajalikke molekulaarseid signaaliradu vahendavad mitmesugused virgats­ained (neurotransmitterid) ja teatavad valgulised neurotroofsed tegurid, mis hoiavad elus spetsiifilisi neuroni­populatsioone ja mõjutavad närvi­jätkete kasvu. Nende mehhanismide ja võimalike rikete mõistmine aitab aru saada närvisüsteemi toimimisest ja ravida mitut närvisüsteemi haigust.

Tõnis Timmusk analüüsib närvirakke „juhendavate“ valkude neuro­trofiini BDNF ja transkriptsiooniteguri TCF4 geenide toimemehhanisme. Tulemused ühendavad mitut raku regulatsioonirada närvirakkude spetsiifiliste funktsioonidega ja nende häireid peegeldavate haigustega.

Näiteks TCF4 on geenide avaldumist reguleeriv valk, mis mõjutab loote arengut ning osaleb ka närvisüsteemi talitluses. Loodusliku muutlikkuse tõttu vahel ootamatult sündivad punktmutatsioonid võivad rikkuda vajaliku mõju ja põhjustada kerget vaimset alaarengut, aga ka raske vaimse alaarenguga Pitti-Hopkinsi sündroomi. Organism võib neile muutustele reageerida ka selliste valuliste kesknärvisüsteemi talitluse häiretega nagu skisofreenia.

Kui osata neid probleeme ette näha või õigel ajal märgata, saaksime mitut haigust ära hoida või leevendada. Tulemused avavad uusi võimalusi uute kesknärvisüsteemi mõjutavate ravimite ja ravimeetodite arendamiseks kas nende valkude või samasuguse toimega lihtsamate ühendite abil. Üks huvitavamaid lahendusi on sobivate signaaliradade rakendamine uudsete valuvaigistite arendamiseks valutundlike neuronite retseptorite blokeerimise teel.

Tõnis Timmusk pälvis 2008 riigi teaduspreemia – aastapreemia arstiteaduse valdkonnas ja 2010 Eesti Vabariigi Valgetähe IV klassi teenetemärgi.