D. Metoodika ja allikad

1. INIMESE TÜVIRAKKUDEGA SEOTUD LEIUTISTE PATENTIMISE

1.1. Inimese tüvirakkudega seotud leiutisi puudutavad põhimõisted ja

1.1.2. Indutseeritud pluripotentsed tüvirakud ja nende

nende patenditavuse hindamisel tekkivad õiguslikud küsimused Kuigi inimese embrüonaalsed tüvirakud on teadustöös äärmiselt olulised, on inimese embrüonaalsete tüvirakkude terapeutilise kasutamisega seoses siiski probleemiks asjaolu, et siirdatud inimese embrüonaalsed tüvirakud pärinevad tei-selt inimetei-selt ja pole seega sama genotüübiga kui patsiendi genotüüp. Embrüo-naalseid tüvirakke võib patsiendi immuunsüsteem ära tõugata samamoodi nagu mis tahes organi siirdamise puhul (põhjus, miks teraapiad on suunatud ajuga

60 T. Maimets et al. Activation of p53 by nutlin leads to rapid differentiation of human embryonic stem cells. – Oncogene 2008/27, p 5277 ff; A. Kallas et al. SOX2 Is Regulated Differently from NANOG and OCT4 in Human Embryonic Stem Cells during Early Dif-ferentiation Initiated with Sodium Butyrate. – Stem Cells International 2014. Arvutivõrgus:

https://www.hindawi.com/journals/sci/2014/298163/ (8.11.2017).

seotud haigustele, on asjaolu, et aju (ja näiteks silmad) on kohad, kus immuun-reaktsiooni võõra koe vastu ei teki).61

On leitud, et eelmainitud probleemi saaks kõrvaldada vähemasti teoreetiliselt selliselt, et muuta somaatilised rakud (näiteks naha fibroblastid – täiskasvanud naha rakud, mis kasvavad kergesti kultuurina) pluripotentseteks tüvirakkudeks.62 Selliselt loodud rakke nimetatakse indutseeritud pluripotentseteks tüvi-rakkudeks (ingl. k. induced pluripotent stem cells, edaspidi ka iPS-rakud).

Analüüsimaks, kas nimetatud rakkudega seotud leiutiste patentimine võib olla piiratud patendiseaduses sätestatud avalikust korrast ja moraalist kantud piiran-gute alusel, tuleb autori arvates järgnevalt käsitleda ka indutseeritud pluripotent-seid tüvirakke ja nende omadusi, samuti nende rakkudega seotud teadusuurin-gute olulisust.

Nagu embrüonaalsed tüvirakudki, siis on iPS-rakud võimelised kultuurina lõpmatult vohama (ingl. k. proliferate) ja neid saab asjakohaste rakuväliste sig-naalmolekulide abil stimuleerida diferentseeruma peaaegu igaks rakutüübiks, mis kehas leidub. Seega iPS-rakud näevad välja ja käituvad nagu embrüo-naalsed pluripotentsed tüvirakud.63 Samas pole nende rakkude saamiseks vajalik inimembrüot hävitada.

Kui rääkida iPS-rakkude saamise tekkeloost, siis pikka aega arvasid bio-loogid, et kord juba diferentseerunud raku puhul ei saa enam taastada raku suure-mat diferentseerumise võimet. Uued teadmised pluripotentsuse säilitamiseks vaja-likest transkriptsioonifaktoritest on aga eelneva arvamuse ümber lükanud ning tänaseks ongi somaatilisi rakke võimalik reprogrammeerida embrüonaalsete tüvi-rakkudega sarnasesse pluripotentsesse seisundisse.64 2006. a tõestasid K. Taka-hashi ja S. Yamanaka Kyoto Ülikoolist, et sisestades rakku nelja geeni aktivee-ritud koopiad, mis kodeerisid vajalikke transkriptsioonifaktoreid, võis peaaegu igast täiskasvanud hiire keharakust saada indutseeritud pluripotentne tüvirakk (iPS-rakk), millel on embrüonaalse tüviraku pluripotentsus. Need geenid olid Sox2 ja Oct4 (mis aktiveerisid Nanog’i ja teised transkriptsioonifaktorid, mis tekitasid pluripotentsuse ja blokeerisid diferentseerumise), c-Myc (mis avas kromatiini ja tegi geenid avatuks Sox2-le ja Oct4-le ja Nanog’le), ja Klf4, mis hoidis ära rakusurma. Kuue kuu jooksul pärast teadustöö publitseerimist tea-tasid veel kolm uurimisgruppi, et samad või sarnased transkriptsioonifaktorid olid esile kutsunud mitmetes inimese diferentseerunud rakkudes

61 S. F. Gilbert. Developmental Biology, p 328; S. F. Gilbert, M. J. F. Barresi. Develop-mental Biology, p 170.

62 S. F. Gilbert. Developmental Biology, p 328; S. F. Gilbert, M. J. F. Barresi. Develop-mental Biology, p 171.

63 B. Alberts et al. Essential Cell Biology, p 278.

64 S. F. Gilbert. Developmental Biology, p 328; S. F. Gilbert, M. J. F. Barresi. Develop-mental Biology, p 171; H. Lodish et al, p 978; B. Alberts et al. Essential Cell Biology, p 711;

B. Alberts et al. Molecular Biology of the Cell, p 398.

pluripotentsuse. 2012. aastaks oli võimalik hiire embrüote loomine üksikutest iPS-rakkudest, mis olid pluripotentsed.65

Nagu ES-rakkude puhul, ei saa iPS-rakkude tähtsust ja nendega seotud leiu-tisi alahinnata. Sarnaselt ES-rakkudele on peamine huvi (vähemasti avalikkuse silmis) iPS-rakkude puhul nende võimalik kasutamine kudede allikana, et asen-dada või paranasen-dada haiguste tõttu kahjustunud kudesid ja organeid.66 Näib, et iga koetüüp võib olla asendatav, võimaldades ravida degeneratiivseid haigusi, millel senini ravi on puudunud.67 Teaduslike uuringutega püütakse kindlaks teha, kas iPS-rakkude abil on võimalik ravida nt inimesel diabeeti, kollatähni degene-ratsiooni, Parkinsoni tõbe, Alzheimeri tõbe, maksa- ja südamehaigusi.68 Kuigi teadusuuringud selles osas liiguvad kiiresti, on mitmeid raskusi, mida tuleb veel ületada, et saaks iPS-rakkude abil ravida inimeste haigusi.69 Raskusi ja ohte, mis seonduvad iPS-rakkudega, on autor käsitlenud allpool.

Samuti võimaldavad iPS-rakud luua diferentseeritud rakkude suuri homo-geenseid populatsioone, mida saab kasutada haiguste uurimisel ja ravimite kat-setamisel.70 Näiteks on võimalik luua teatud geneetilist haigust põdeva patsiendi somaatilistest rakkudest iPS-rakke, mis sisaldavad seda geneetilist haigust põdeva patsiendi genoomi, ja kasutada neid patsiendikeskseid tüvirakke, luua sellest konkreetne rakutüüp, mis ei funktsioneeri, et uurida haiguse tekkemehhanismi71 ja otsida ravimeid, mida haiguse (nt Timothy sündroom) raviks kasutada saaks.72 Traditsioonilise meetodi kohaselt tuleb ühendeid testida suurte inimhulkade peal, mis on aeglane ja kulukas. Ravimite avastamisel aga viisil, et iPS-rakud valmis-tatakse konkreetse patsiendi rakkudest, mis diferentseeruks seejärel vajalikuks rakutüübiks ja mida saaks kasutada kandidaatravimi in vitro testimiseks, näib

65 S. F. Gilbert. Developmental Biology, p 328–329; S. F. Gilbert, M. J. F. Barresi. Deve-lopmental Biology, p 171; H. Lodish et al, p 984; B. Alberts et al. Molecular Biology of the Cell, p 1254.

66 H. Lodish et al, p 1016; S. F. Gilbert. Developmental Biology, p 329, 331; S. F. Gilbert, M. J. F. Barresi. Developmental Biology, p 171; B. Alberts et al. Molecular Biology of the Cell, p 1258.

67 B. Alberts et al. Molecular Biology of the Cell, p 1258; H. Lodish et al, p 1016.

68 S. F. Gilbert. Developmental Biology, p 330; S. F. Gilbert, M. J. F. Barresi. Develop-mental Biology, p 172; vt T. Maimets. Induced pluripotency for the study of disease mechanisms and cell therapy. – Prof. Dr. Meral Ozguc (ed). Advances in Predictive, Preventive and Personalised Medicine. Rare Diseases: Integrative PPPM Approach as the Medicine of the Future. Springer 2015, p 165.

69 B. Alberts et al. Molecular Biology of the Cell, p 1258; H. Lodish et al, p 1016; B. Alberts et al. Essential Cell Biology, p 711; T. Maimets. Induced pluripotency, p 167.

70 B. Alberts et al. Molecular Biology of the Cell, p 398, 1259; S. F. Gilbert. Develop-mental Biology, p 330; S. F. Gilbert, M. J. F. Barresi. DevelopDevelop-mental Biology, p 171.

71 H. Lodish et al, p 985; B. Alberts et al. Essential Cell Biology, p 712; B. Alberts et al.

Molecular Biology of the Cell, p 1259.

72 B. Alberts et al. Essential Cell Biology, p 712; B. Alberts et al. Molecular Biology of the Cell, p 1258–1259; T. Maimets. Induced pluripotency, p 167–169. iPS-rakkudel põhinevate haiguste mudelite loomisel on tekkinud mitmeid raskusi, vt T. Maimets. Induced pluri-potency, p 169–170.

olevat tohutu eelis võrreldes traditsioonilise meetodiga.73 Kuna iPS-rakkude kasutamisel on võimalus luua suuri teatud tüüpi inimese diferentseerunud rakkude homogeenseid populatsioone kultuurina, saab nende abil testida inimese teatud rakutüüpidel potentsiaalsete ravimite võimalikku toksilist või kasulikku mõju.74 Autori arvates võiks iPS-rakkude kasutamine ravimite võimaliku toksilise või kasuliku mõju uurimiseks olla hea alternatiiv loomkatsetele.

Lisaks annab iPS-rakkude uurimine (sarnaselt ES-rakkude uurimisele) uut informatsiooni reguleerivate molekulide (transkriptsioonifaktorite, kromatiini ja DNA-d muutvate ensüümide ja mittekodeerivate RNA-de) ja selle kohta, mis tekitab ja säilitab pluripotentset seisundit ja mis laseb nendel rakkudel diferent-seeruda teatud rakuliinideks.75

iPS-rakkude kasutamisega võiks ületada äratõukereaktsiooni inimese immuun-süsteemi poolt. ES-rakud, mis saadakse varases arengujärgus olevatest embrüo-test, mis tavaliselt pärinevad doonoritelt, kes pole patsiendiga sugulased, ei ole kunagi geneetiliselt identsed transplantaadi saava patsiendi rakkudega. Siirdatud rakud ja nende järglased on seega vastuvõtlikud äratõukele immuunsüsteemi poolt. iPS-rakke saaks aga toota patsiendi enda koerakkudest ja seega peaks ole-ma välditav immuunsüsteemi äratõukereaktsioon, kui rakud siirdatakse tagasi samale isikule.76

iPS-rakkude kasutamisega seoses on aga esile toodud ka probleeme ja ohte, millega tuleks arvestada. Nagu ES-rakkudegi puhul, siis kui siirdada iPS-rakke otse hilisema arengutasemega embrüosse või täiskasvanud koesse, ei ole nende diferentseerumine korralikult kontrollitav ja nad põhjustavad tihti kasvajat – teratoomi, mis sisaldab hulka rakutüüpe, mis ei ole omased konkreetsele keha piirkonnale.77 Samuti tuleb arvestada, et nt kui üritada luua iPS-rakke fibro-blastidest, siis vaid väga väike osa fibrofibro-blastidest, mida mõjutatakse vajalike transkriptsioonifaktoritega, muutub lõpuks iPS-rakkudeks.78 Esimese katse puhul muutus vaid üks mitmest tuhandest rakust iPS-rakuks. Hilisemate paren-datud tehnikate kasutamisel muutus iPS-rakuks ikkagi vaid väga väike osa kasu-tatud rakkudest. Tegelikult sõltus algsetes katsetes edu sellest, kui hästi valiti neid väheseid rakke, kus muudatus oli toimunud. Muutumine iPS-rakkudeks vajalike transkriptsioonifaktorite mõjul on seega ebatõhus ja aeglane: fibro-blastidel võtab aega 10 või enam päeva pärast faktoritega mõjutamist, et hakata avaldama iPS-rakkudele omaseid tunnuseid. See viitab asjaolule, et transformat-sioon hõlmab suurt hulka muudatusi. Lisaks on tulemus muutlik – esineb olulisi erinevusi loodud transformeeritud rakuliinide vahel, isegi kui algselt diferent-seeritud rakud on geneetiliselt ja fenotüübilt identsed. Üksnes osa iPS-rakkude

73 B. Alberts et al. Molecular Biology of the Cell, p 1259.

74 B. Alberts et al. Essential Cell Biology, p 712.

75 H. Lodish et al, p 1016; B. Alberts et al. Essential Cell Biology, p 712.

76 B. Alberts et al. Molecular Biology of the Cell, p 1259.

77 Ibid, p 1257.

78 B. Alberts et al. Essential Cell Biology, p 711; B. Alberts et al. Molecular Biology of the Cell, p 1255.

kandidaatliine läbib pluripotentsuse kõik testid. Molekulaartasandil on erine-vused ka iPS-rakkude vahel: kuigi neil on palju ühiseid jooni, varieeruvad nad oma geeni ekspressiooni mustrite poolest ja DNA metülatsiooni poolest.79 Lisaks eelnevale on teadlased muretsenud selle pärast, et kas on ikka turvaline siirdada inimpäritolu rakke, millel on selline mitte tavapärane arengulugu.80

Võiks veel küsida: kas on võimalik muuta rakutüüp A rakutüübiks B, ilma et peaks vahepeal viima rakku iPS-rakkude seisundisse? Varem arvati, et selline transdiferentseerumine on võimalik vähestel juhtudel (nt fibroblastide muutu-mine skeletilihaste rakkudeks, kui indutseerida MyoD ekspressiooni). Nüüd on aga ES-rakkude ja iPS-rakkude uurimise tõttu see aga hoopis rohkematel juhtu-del võimalik. Näiteks sundides teatud faktorite (Gata4, Mef2c ja Tbx5) kombi-natsiooni ekspressiooni, on võimalik muuta südame fibroblastid otse südame-lihasrakkudeks (seda on tehtud hiire puhul), mis võimaldab seega näiteks südameinfarkti puhul taastada kaotatud südamelihas südame fibroblastide trans-diferentseerumise kaudu. Kuigi selle tehnika kasutamiseni südameinfarktiga patsientide raviks on veel pikk tee minna, annab see siiski lootust, et tulevikus on selliseid haigusi võimalik ravida.81

Kuigi rakkude saamiseks ei tule embrüot hävitada, tekivad siiski ka iPS-rakkudega seotud leiutiste puhul mitmed õiguslikud küsimused. Oluline on ana-lüüsida küsimust, kas nimetatud inimpäritolu materjaliga seotud leiutiste puhul võib tegemist olla leiutistega, mille patentimine on piiratud PatS § 7 lg 2 p 3 alusel. Kui leida, et PatS § 7 lg 2 p-s 3 sisalduv erand kohaldumisele ei kuulu, tuleb edasi hinnata seda, kas tegemist võib olla iPS-rakkudega seotud leiutiste puhul leiutistega, mille kaubanduslik kasutus on patendiseaduse § 7 lg 1 p 1 alu-sel piiratud, kuna need on vastuolus avaliku korra ja moraaliga. Neid küsimusi on autor lähemalt analüüsinud käesoleva töö alapeatükkides 2.1.2 ja 3.4.

1.1.3. Partenogeneetilised tüvirakud ja nende patenditavuse

Im Dokument MARGIT PIIRMAN Inimese pluripotentsete tüvirakkudega seotud leiutiste patentimise piirangud vastuolu tõttu avaliku korra ja moraaliga (Eesti patendiõiguse näitel) (Seite 24-28)