Muistatko maailmankuulun Huomen-vasikan, jonka oli tarkoitus tuottaa maidossaan epo-hormonia? Savolainen pioneerihanke meni myttyyn, mutta nykyisin lääkemaitoa antavat kanitkin. Vuohet lypsävät vaikka hämähäkinseittiä.

Teksti: Mari Heikkilä

Muistatko maailmankuulun Huomen-vasikan, jonka oli tarkoitus tuottaa maidossaan epo-hormonia? Savolainen pioneerihanke meni myttyyn, mutta nykyisin lääkemaitoa antavat kanitkin. Vuohet lypsävät vaikka hämähäkinseittiä.

Julkaistu Tiede -lehdessä 12/2010

Suomen kuuluisin lehmä, Huomen, katselee lempeästi ohikulkijoita täytettynä Kuopion yliopiston Bioteknian aulassa. Joulukuussa 1993 syntyneestä siirtogeenisestä tyttövasikasta piti puhjeta Suomeen uusi menestysala, bio-nokia. Se oli Euroopan ensimmäinen siirtogeeninen lehmä ja yksi maailman ensimmäisistä siirtogeenisistä kotieläimistä.

Vasikkaan oli siirretty ihmisen punasolukasvutekijän geeni. Tarkoituksena oli, että lehmän maitoon aikanaan kertyisi anemian hoitoon sopivaa ihmisen erytropoietiinia, epoa.

Kultaisesta vasikasta ei kuitenkaan koskaan varttunut pyhää lehmää, sillä Huomen ei poikinut eikä lypsänyt lääkemaitoa. Hiehoa ei uskallettu saattaa tiineeksi, koska tutkijat pelkäsivät siirretyn geenin aiheuttavan ongelmia jälkeläisen terveydelle. Ilmeni myös, että amerikkalaisyhtiö oli ehtinyt patentoida epon. Sitä olisi voinut ryhtyä tuottamaan vasta kymmenen vuoden kuluttua.

Rahaa Huomenella kuitenkin lypsettiin – kymmenien miljoonien markkojen investoinnit Kuopion seudulle. Hollantilainen Pharming perusti Lapinlahdelle 1990-luvun loppupuolella siirtogeenisen karjan, jonka tarkoitus oli lypsää mikrobeja torjuvaa proteiinia, ihmisen laktoferriiniä. Sitä esiintyy bakteerien kasvua estämässä muun muassa äidinmaidossa ja kyynelnesteessä. Lapinlahden lehmät olivat Hollannissa kehitetyn siirtogeenisen Herman-sonnin jälkeläisiä. Yhtiö sai runsaasti julkisuutta ja rahoitusta, muun muassa kymmenen miljoonaa markkaa Sitralta.

Idea ei noussut siivilleen, koska laktoferriiniä syntyi maitoon toivottua vähemmän. Pharmingin Suomen-tytäryhtiö tuotti tappiota maaliskuuhun 1999 mennessä noin 220 miljoonaa markkaa, ja vuoden 2001 lopulla se ajautui konkurssiin. Jäljelle jäi 81-päinen karjalauma, josta tuli ongelmajätettä. Siirtogeenisten lehmien ei katsottu kelpaavan ihmisravinnoksi, joten ne tapettiin ja poltettiin ongelmajätelaitoksessa.

Huomen oli lopetettu jo muutamaa kuukautta aiemmin ylipaino- ja nivelongelmien takia, mutta se ei sentään joutunut roviolle vaan pääsi täytettynä museoon ja myöhemmin koristamaan Kuopion yliopiston Bioteknia-rakennuksen aulaa.

Eläintuotanto alkukiidossa

Lääkemaitojen kehittäminen siis tyrehtyi Suomessa mutta on jatkunut maailmalla. Markkinoille on hyväksytty kaksi siirtogeenisen eläimen maidossa tuotettua lääkettä.

Ensimmäisenä tällaisena lääkkeenä EU laski markkinoille veren hyytymistä estävän ihmisen antitrombiinin syksyllä 2006 ja Yhdysvallat helmikuussa 2009. Sitä tarvitaan harvinaisessa perinnöllisessä antitrombiinin puutossairaudessa, joka altistaa verisuonitukoksille. Yksi siirtogeeninen vuohi pystyy lypsämään lääkettä vuodessa arviolta yhtä paljon kuin sitä saataisiin 90 000 verenluovuttajalta.

Tässä paljastuukin yksi syy, miksi biologisten lääkkeiden tuottoa siirretään eläimiin: niitä kaikkia ei voi tuottaa viljellyissä soluissa.

Bakteeri- ja hiivasoluviljelmissä syntyy kunnolla vain suhteellisen yksinkertaisia proteiineja, kuten insuliinia ja ihmisen kasvuhormonia. Mikrobisolujen taidot loppuvat kesken esimerkiksi tarpeellisten sokeriosien lisäämisessä proteiineihin ja mutkikkaiden proteiinien oikeanlaisessa laskostamisessa. Tällöin tarvitaan vähintään nisäkässoluviljelmiä, ja erityisen monimutkaisia proteiineja pystytään usein valmistamaan vain siirtogeenisissä eläimissä.

Kaninmaitoa turvotustautiin

Kesäkuussa Euroopan lääkeviranomaiset antoivat siu­nauk­sen toiselle lääkemaidolle. Pharmingin siirtogeeniset kanit lypsävät C1-estäjää, jolla hoidetaan harvinaista perinnöllistä turvotustautia, hereditääristä angioödeemaa.

Mitä ihmettä, kaninmaitoa? Kuulostaa lehmiin verrattuna näpertelyltä. Yhtiön mukaan maidon saa kerätyksi pienellä lypsykoneella, jonka imuosat kiinnitetään emokanin nisiin. Järkevyyden osoittavat laskelmat. Yksi siirtogeeninen kani tuottaa maitolitraan 10­–12 grammaa proteiinia. Soluviljelmissä sitä pystytään tuottamaan vain 0,2–1 grammaa kasvatusliuoslitraa kohti.

Jos yksi kani lypsää vuodessa noin kymmenen litraa maitoa ja suunnitelmissa on tuhannen kanin farmi, alkaa kallisarvoisen proteiinilääkkeen tuottaminen kaneissa kuulostaa jo hyvinkin kannattavalta. Itse asiassa jopa lääkemaitoa tuottavia hiiriä on kehitetty.

Vuohet lypsämään bioterästä

Maito on halpa ja hyvä proteiinien lähde, joten ei ole ihme, että projekteja riittää. Tutkimuksissa siirtogeenisten eläinten maitoon on saatu jo kymmeniä erilaisia ihmisproteiineja. Lampaissa ja vuohissa on tuotettu hoitoproteiineja muun muassa hemofiliapotilaille sekä kystisestä fibroosista ja keuhkolaajentumataudista kärsiville. Lehmissä on valmistettu esimerkiksi ihmisen kasvuhormonia, veren hyytymistekijää ja insuliinia.

Myös biologisten ja kemiallisten aseiden torjuntaan erikoistunut PharmAtene on ottanut avukseen siirtogeeniset eläimet. Se kehittää vuohen maidossa lääkettä hermokaasumyrkytysten hoitoon ja on tehnyt useiden miljoonien dollarien sopimuksen 90 000 annoksen toimittamisesta Yhdysvaltain armeijalle.

Periaatteessa maidossa voi tuottaa lähes mitä tahansa proteiinia, ei vain lääkkeitä. Kaikenlaista on kokeiltukin. Eksoottisimmilta kuulostavat siirtogeeniset vuohet, jotka lypsävät maidossaan hämähäkinseittiä. Tavoitteena on saada siitä erittäin kestävää ja kevyttä ainetta, ”bioterästä”, erilaisiin lääketeollisiin ja teollisiin tarkoituksiin.

Sittemmin hämähäkinseitin tuotto on saatu siirretyksi myös geneettisesti muunneltuun silkkitoukkaan. Kenties jo muutaman vuoden päästä puemme yllemme ”seittivaatteita” – kestäviä ja biologisia.

Mari Heikkilä on maatalous- ja metsätieteiden lisensiaatti, mikrobiologi ja Mediuutiset-lehden toimittaja.

Muunneltuja ja siirreltyjä geenejä

Geneettisesti muunnellun eläimen perimää on muokattu. Tämä voi tarkoittaa geenin tai sitä pienemmän dna-palan lisäämistä tai poistamista tai sen toiminnan estämistä.

Siirtogeenisen eläimen perimään on siirretty toisesta lajista peräisin oleva geeni. Huomeneen oli siirretty ihmisen punasolujen kasvutekijän geeni.