Koorikloomade kasutamine haavade ravimisel – kas tulevik meditsiinis?
ÌìÃÀÓ°ÊÓ Ãœlikooli loodus- ja terviseteaduste instituudi vanemteadur Rando Tuvikene uuris kolme aasta jooksul koostööpartneritega Norrast, Rumeeniast ja Kreekast, kuidas koorikloomade tööstusjääke saaks paremini ja efektiivsemalt ära kasutada. Näiteks meditsiinis põletushaavade ravi kiirendamiseks.
Aastas tekib kogu maailmas jäätmetena 6-8 miljonit tonni krevettide ja krabide koorikuid, mis looduses lagunevad aeglaselt. Neid pole siiani suudetud hästi ära kasutada, mistõttu tuleb koorikuid utiliseerida. Koorikloomade kestadest on võimalik eraldada kitiini, millel pole palju kasutusalasid, sest see ei lahustu vees. Kitiinist on aga võimalik keemilise töötluse tulemusel saada kitosaani, mis on vesilahustuv ja enamasti antibakteriaalse toimega.
Plaastri valmistamine
Projekti juhtpartner, Norra Teaduse ja Tehnoloogia Ülikool (NTNU) on ajalooliselt uurinud väga palju mere biomasse, sealhulgas kitosaani. TLÜs pole varem koorikloomi põhjalikumalt uuritud, küll aga on tegeletud merevetikate keemilise koostise välja selgitamisega. Jahvatatud kitosaan näeb välja nagu jahu või želatiinipulber. Kitosaaniga on võimalik keemiliselt siduda aktiivaineid, mis parendavad kitosaani biotoimet ja füüsikalisi omadusi.
TLÜ vanemteaduri Rando Tuvikese ja teiste teadlaste eesmärk oli uurida, kuidas muuta kitosaani omadusi paremaks nii, et seda võiks tulevikus kasutada näiteks haava peal plaastrina. „Ideaalis võiks moodustuda erinevate ainete kokku segamisel geeljas padjake, mille saaks otse põletushaavale panna,“ selgitab Tuvikene. Kitosaanist välja arendatud preparaat võikski olla väga kasulik põletushaavade ravis, kus infektsioonid tekivad kergelt ning paranemine on aeglane. Näiteks on teada, et kitosaani kasutati Iraagi ja Afganistani sõjas haavata saanute ravis.
Vetikad koorikutega kokku
ÌìÃÀÓ°ÊÓ Ãœlikoolil on paarikümne aastane vetikate uurimise kogemus ja vanemteaduri Rando Tuvikese jaoks on see igapäevatöö. Ta katsetaski, kuidas viia kitosaan kokku vetikatest pärinevate tardainetega. „Eesmärk oli vaadata, kuidas tekstuuri saaks parandada ning kuidas midagi uut lisades saaks tardmaterjali või plaastri, mida vormida,“ räägib Tuvikene. Projektis uurisid teadlased lisaks kitosaani antibakteriaalsetele omadustele ka põletikuvastaseid ja haavade üldist paranemist soodustavaid toimeid. Selleks kasutasid nad laboritingimustes kasvatatud rakke, millele tekitati kunstlik vigastus. Seejärel jälgiti, kuidas erinevate kitosaanipreparaatidega töödeldud rakud aja jooksul paranesid.
Teadlaste eesmärk oli uurida, kuidas kitosaani omadusi muuta paremaks nii, et seda võiks tulevikus kasutada näiteks haava peal plaastrina.
„Kitosaan võib mitu korda seda protsessi soodustada. Eriti, kui tekib bakteriaalne infektsioon ja haav ei taha nii kiirelt paraneda,“ kinnitab Rando Tuvikene. Tuvikene tunnistab, et kogu projekti jooksul oli muidugi erinevate ainete kokku segamisel palju tagasilööke - küll sadenes midagi välja ning segule jäid tükid sisse. „Me tahtsime, et oleks ühtlane tekstuur, ilma tükkideta. Viimaks saimegi materjali, mille omadused läksid paremaks, kuid ideaalne see kindlasti veel pole.
Omaduste parandamine
Projekti käigus pole toodet veel müügile jõudnud, sest uue meditsiinilise toote turule toomine on väga pikk protsess. Selleks on vaja teha aastaid katseid.
Muidugi on alati lootus, et suurest tööst kasvab välja produkt, mis jõuabki päriselt müügile. Tuvikene aga tõdeb, et nende peamine eesmärk polnud midagi tootma hakata, vaid näidata, et kitosaani tekstuuri ja bioloogilist aktiivsust saab erinevatel viisidel parandada. See oli edukas ning neid teadmisi saab edaspidi väga hästi ära kasutada. Kui teadlased suudaksid välja mõelda, kuidas koorikloomade tööstusjäätmeid saaks efektiivselt ja loodussäästlikult ära kasutada ja nõudlus kasvaks nii suureks, et kõik koorikud leiaksid kasutuse, oleks see Rando Tuvikese sõnul muidugi suur edu ja kasulik keskkonnale.
Projekt CHITOWOUND „Biotehnoloogilised meetodid uute haavaparanemist soodustavate rakenduste väljatöötamiseks koorikloomade toiduainetööstuse töötlusjääkide baasil “ on rahvusvaheline. Selles lõid kaasa ÌìÃÀÓ°ÊÓ Ãœlikool, Norra Teaduse ja Tehnoloogia Ãœlikool (juhtpartner), Rumeenia TimiÅŸoara Lääneülikool, Kreeta Ãœlikool ja Forthi molekulaarbioloogia ja biotehnoloogia instituut. Lisaks oli kaasatud Norrast tööstuspartnerid Seagarden, Sintef ja AlgiPharma. TLÃœ osalust projektis rahastas Maaeluministeerium.
Lugu Rando Tuvikesega ilmus esmakordselt ÌìÃÀÓ°ÊÓ Ãœlikooli 15. sünnipäeva ajakirjas .
Selleks, et lüüa tulevikus kaasa sarnaste oluliste asjade uurimisel nagu TLÃœ vanemteadur Rando Tuvikene, tule õpi ÌìÃÀÓ°ÊÓ Ãœlikooli bakalaureuseõppes integreeritud loodusteaduseid, magistriõppes molekulaarset biokeemiat ja ökoloogiat või doktoritõppes analüütilist biokeemiat.
