21. jaanuaril 2016 algusega kell 9.15 kaitseb Marit Orav doktoriväitekirja “Study of the initial amplification of the human papillomavirus genome” (“Inimese papilloomiviiruse genoomi paljundamise varajaste etappide uurimine”). Kaitsmine toimub TÜ tehnoloogiainstituudis (Nooruse 1-121).
Juhendaja: vanemteadur Ene Ustav, Tartu ülikool
Oponent: Laimonis A Laimins, PhD, professor, Northwestern University Feinberg School of Medicine (USA)
Lühikokkuvõte:
Inimese papilloomiviirused (HPVd) nakatavad inimorganismis teadaolevalt ainult ühte tüüpi rakke, naha ja limaskestade epiteelkoes paiknevaid keratinotsüüte. Tavaliselt ei tekita HPV nakkus epiteelkoes märgatavaid haigustunnuseid, kuid viiruse osadel variantidel (tüüpidel) on võime kutsuda esile peremeesrakkude ebatavaliselt kiiret paljunemist, mis võib viia nakatunud koes healoomuliste kasvajate arenguni. Pikaajaline HPV nakkus võib aga põhjustada viiruse tekitatud healoomulise kasvaja muutumise halvaloomuliseks. Püsivat HPV nakkust peetakse emakakaelavähi tekke kõige olulisemaks riskifaktoriks, kuid HPVd on seotud ka teiste genitaal- ja anaalpiirkonna ning pea- ja kaelapiirkonna kasvajate arenguga. Mõnede HPV tüüpidega nakatumist saab efektiivselt ennetada vaktsiinidega, kuid kõrge hinna tõttu on vaktsineerimine vähestele kättesaadav. HPV tekitatud kasvajaid on võimalik eemaldada erinevate meditsiiniliste protseduuridega, kuid kasutusel ei ole mitte ühtegi ravimit, mis suudaks takistada viiruse paljunemist nakatunud koes.
Laboritingimustes on HPV peremeesrakkude kasvatamine ning nende elutsükli matkimine keeruline ning kulukas. Lisaks ei võimalda traditsiooniline metoodika uurida HPV genoomi replikatsiooni varajasi etappe. Seetõttu on identifitseerimata HPV genoomi paljundamise täpne mehhanism ning protsessis osalevad rakulised faktorid, kuigi need teadmised on olulised HPV-vastaste ravimite väljatöötamiseks.
Käeolevas doktoritöös kajastatud uurimisprojekti eesmärk oli luua mudelsüsteem, mida saaks rakendada HPV päriliku materjali paljundamise uurimiseks, ning rakendada loodud mudelsüsteemi viiruse replikatsiooni varajaste etappide uurimiseks. Avastasime, et HPV genoomi paljundamisesse on kaasatud tavaliselt rakulise DNA kahjustuste parandamise protsessis olulist rolli mängiv homoloogne rekombinatsioon. Homoloogse rekombinatsiooni tulemusena tekivad multimeersed viiruse DNA molekulid, mis sisaldavad mitut viiruse genoomi koopiat. Selliste eripäraste HPV genoomide teket on varasemalt täheldatud ka püsivat HPV nakkust kandvatelt patsientidelt eraldatud koeproovides ning võib oletada, et multimeersed viiruse genoomid on olulised viiruse pikaajalisel püsimisel nakatunud koes.
Lisaks analüüsisime HPV molekule, mis tekivad viiruse päriliku materjali paljundamise varajaste etappide käigus HPV replikatsiooni vahesaadustena. Meie tulemused näitasid, et viirus kasutab oma päriliku materjali paljundamiseks kahte eraldiseisvat mehhanismi. Kahe eraldiseisva mehhanismi rakendamine oma päriliku materjali paljundamiseks on HPVle kasulik, kuna võimaldab efektiivselt paljundada viiruse genoomi erinevates rakulistes tingimustes, samas raskendab kahe mehhanismi kasutamine viiruse DNA paljundamiseks oluliselt HPV genoomi replikatsiooni takistavate ravimite väljatöötamist, kuna tõhus ravim peab toimima kahe erineva mehhanismi vastu.
Täispikk doktoritöö on kättesaadav siit.