Tutkijat haluavat muokata viruksenkestävän sian – Perusteluna on, että se auttaa mallintamaan ihmistenkin hoitoja - Tiede | HS.fi

Tutkijat haluavat muokata viruksenkestävän sian – Perusteluna on, että se auttaa mallintamaan ihmistenkin hoitoja

Geenieditoinnilla haetaan suojaa pahoja sikavirustauteja vastaan Yhdysvalloissa ja Britanniassa.

Sikoja muuntavan yhtiön kokeissa siat ovat olleet immuuneja vaikean virustaudin muunnoksia vastaan.­

29.4. 2:00 | Päivitetty 29.4. 11:55

Muuntogeenisen sian lihaa voisi tulla markkinoille jo vuonna 2025 Yhdysvalloissa, sanoi tutkija, epidemiologi ja eläinlääkäri Bill Christianson MIT Technology Reviewissa joulukuussa.

Sikoja muuntavan yhtiön Pig Improvement Companyn kokeissa siat ovat olleet immuuneja kaikkia vaikean virustaudin ”pursin” muunnoksia vastaan. Lyhenteellä PRRS tunnetun hengityselinten taudin oireista yksi on sian korvan sinistyminen.

Tauti on sialle pahempi kuin koronaviruksen aiheuttama covid-19-tauti on ihmiselle. Siankasvattajille PRRS-taudin ilmestyminen eläimiin merkitsee tilan kaikkien sikojen teurastamista.

Taloudelliset tappiot nousevat satoihin miljooniin dollareihin tai euroihin vuosittain Yhdysvalloissa ja Euroopassa.

Suomi on toistaiseksi pystynyt pitämään PRRS:n ja afrikkalaisen sikaruton rajojensa ulkopuolella. Uhka kuitenkin leijuu joka päivä sikatalouden yllä. Kiina joutui vuonna 2018 teurastamaan puolet sioistaan sikaruton takia.

 Ihmisen siirrännäiselinten kasvattamista siassa tutkitaan aktiivisesti.

Ihmisiin sikojen terveys vaikuttaa muutenkin kuin lihan hinnan kautta. Tutkijat muistuttavat, että sikojen vastustuskyky edistää ihmiskunnankin terveyttä.

Se pienentää mahdollisuutta, että jokin virus loikkaa siasta ihmiseen. Sikojen muuntaminen vastustuskykyisiksi voi myös antaa mallia, miten ihmisten terveyttä voi vahvistaa samantyyppisellä tekniikalla.

Sian geenien muuntelu tarjoaa innokkaimpien tutkijoiden mielestä paljon mahdollisuuksia muuhunkin kuin lihankasvatukseen.

Sika muistuttaa meitä biologisesti niin paljon, että ihmisen siirrännäiselinten kasvattamista siassa tutkitaan aktiivisesti myös geenieditoinnin menetelmillä. Yhdysvaltalainen start-up Egenesis Bio aikoo ratkaista hylkimisongelmia editoimalla siirrännäisen perimää.

Geenieditoituja sikoja elinsiirtoja varten kehittää myös Kiinan Hangzhoussa toimiva bioteknologiayritys Qihan Biotech.

Perimän eli dna-molekyylin saksiminen tarkoittaa tavallisesti jonkin geenin poistamista tai sammuttamista. Geenejä ei siirretä toisesta lajista, joten sian muuntamisessa ei ole kyse geenisiirrosta.

PRSS-taudille immuuneiksi editoituja sikoja Roslin-instituutissa.­

Sika saa suojan esimerkiksi PRRS-virusta vastaan, kun sen perimästä poistetaan pieni viipale CD163-nimisestä geenistä. Virus menettää silloin kykynsä kiinnittyä veren valkosolujen vastaanottoyksiköihin eli reseptoreihin.

Geenieditointi etenee kahta valtaväylää pitkin. Editoida voidaan sukusoluja, kuten sianjalostuksessa. Kun sikaa jalostetaan, muutetaan hedelmöitettyjen munasolujen perimää. Vasta näin immuniteetti siirtyy seuraaville sikapolville.

Toinen väylä on somaattinen geeniterapia. Otetaan esimeriksi verisoluja, editoidaan niiden geeniä ja ruiskutetaan parannetut solut takaisin kehoon. Menetelmällä hoidetaan sairauksia kuten syöpää, mutta muutokset eivät periydy seuraavalle sukupolvelle.

 Aivan viime aikoina toiminta on muuttunut kuitenkin salamyhkäiseksi.

Tutkijat ovat pystyneet torjumaan myös afrikkalaista sikaruttoa. Ruton aiheuttaa RELA-geeni, joka saa lihasian puolustuksen reagoimaan liiallisesti. Seuraukset ovat eläimelle tuskallisia ja tuhoisia.

Pahka- ja pensassiat ovat immuuneja rutolle, ja niillä on saman geenin hieman erilainen muoto. Kun tutkijat ottivat niistä mallia ja muuttivat viittä kohtaa tavallisen sian genomissa, lihasika sai sukulaisensa vastustuskyvyn.

Tulosten takana on monivuotinen tutkimustyö Pig Improvement Companyssa, joka on brittiläisen eläingenetiikkayrityksen Genusin tytäryhtiö.

Genus on hankkinut sian geenimuuntelun lisenssin puolestaan Caribou Biosciences -yritykseltä, jonka perusti aikanaan biokemisti Jennifer Doudna Berkeleyn yliopistosta.

Doudna sai viime vuonna kemian Nobel-palkinnon geenimuuntelun tekniikan kehittämisestä, siis sanotuista geenisaksista. Tämä crispr-tekniikka helpottaa geenimuuntelua ja on levinnyt nopeasti maailmalla.

Genus on tehnyt yhteistyötä Edinburghin yliopiston Roslin-instituutin kanssa. Tohtori Christine Tait-Burkard ja muut instituutin geenitutkijat ovat raportoineet hyvistä tuloksista sekä PRRS:n että sikaruton torjunnassa.

Skotlantilaisen Roslin-instituutin geenitutkija Christine Tait-Burkard geenieditoitujen sikojen kanssa.­

Aivan viime aikoina toiminta on muuttunut kuitenkin salamyhkäiseksi. Uusia tutkimuksia Pig Improvement Company on tehnyt salaisessa paikassa Yhdysvalloissa.

Yksityiskohtaisia tietoja kokeista ei ole vielä julkaistu tavalliseen tapaan tiedelehdissä. Sen sijaan Christianson on vakuuttanut yleistajuisessa teknologialehdessä MIT Technology Review’ssa, että tulokset ovat hyviä.

Kaupallinen mielenkiinto on suurta. Genus sopi kaksi vuotta sitten yhteistyöstä kiinalaisen yrityksen, Beijing Capital Agribusinessin kanssa. Ensimmäisenä tavoitteena on ehkäistä PRSS-tautia mutta jatkossa myös afrikkalaista sikaruttoa.

”Julkaisujen puuttuminen ei välttämättä merkitse, että tulokset olisivat olleet huonoja”, kertoo Luonnonvarakeskuksen (Luke) tutkimusprofessori Johanna Vilkki.

”Ehkä siinä on vielä jotain kaupallisia intressejä taustalla. Tutkijat kenties suunnittelevat patentointia. Tuote halutaan saada valmiiksi ennen julkistamista.”

Vilkki sanoo seuranneensa Roslinin tutkimusta, ja sieltä on raportoitu sekä PRRS-vastustuskyvyn että afrikkalaisen sikaruton vastustuskyvyn editointia.

”Näitä oli toteutettu jo vuosia sitten, mutta sen jälkeen en ole kuullut, miten esimerkiksi nämä editoidut eläimet ovat jatkossa voineet”, Vilkki sanoo.

Eläimet olivat Vilkin mukaan kyllä vastustuskykyisiä virukselle, mutta mahdollisista pulmista ei ole kerrottu.

”Kun esimerkiksi muutetaan tietyn geenin toimintaa, kuten solun pintaproteiinia, jonka välityksellä virus pääsee soluun, pitäisi tietää, mihin kaikkiin muihin asioihin sen geenin toiminta vaikuttaa eläimessä. Se ei ole useinkaan tiedossa.”

Tait-Burkard vahvisti huhtikuussa Helsingin Sanomille, että afrikkalaisen sikaruton ehkäisy on todella törmännyt ongelmiin:

”Vaikka geenieditoitujen sikojen immuniteetti sikaruttovirusta kohtaan parani, ne voivat silti sairastua ja levittää tautia, mikä ei ole ideaalinen ratkaisu”, hän totesi sähköpostiviestissä.

Suuri askel on Tait-Burkardin mukaan otettu kuitenkin geenieditoinnissa, jonka tuloksena ehkäistään eräitä sianlihaperäisiä allergioita. Roslin-instituutin tutkimuksista versonut Revivicor-yhtiö on kehittänyt allergiaturvallista lihasikaa.

Tutkijat toivovat, että sama editointitekniikka auttaa vähentämään elinsiirtojen hylkimisreaktioita, jos ihmisen elimiä voitaisiin joskus kasvattaa eläimissä. Viruksia vastaan yritetään vahvistaa immuuni- eli hylkimisreaktiota. Elinsiirrossa, samoin kuin allergioissa, yritetään taas vähentää epätoivottua hylkimisreaktiota.

 Muuntogeenisen sian tie lihatiskeihin voi olla pitkä varsinkin Euroopassa.

Sian geenimuuntelua ei tutkita Suomessa. Vilkin ryhmä hyödyntää geenieditointia naudan jalostusta ja eläinsairauksien ymmärtämistä palvelevassa perustutkimuksessa.

Ryhmä tutkii Vilkin kuvauksen mukaan utaresoluja laboratoriossa. Tuloksia voidaan hyödyntää monella tavalla, perinteisessäkin jalostuksessa.

Sian geenieditointi vaatii suuria tutkimusryhmiä ja rahoitusta, joita Skotlannissa on. Roslin-instituutti tuli tunnetuksi Dolly-lampaan kloonauksesta 25 vuotta sitten, ja se on perimän muokkauksen johtavia keskuksia.

Silloinkin kun tekniikka toimii luotettavasti ja turvallisesti, muuntogeenisen sian tie lihatiskeihin voi olla pitkä varsinkin Euroopassa. Euroopan unioni rinnastaa geenieditoinnin siirtogeenitekniikkaan, joka vaatii riskien perusteellisen arvioinnin.

”Tämä lainsäädäntö on nyt kovan arvostelun kohteena, ja piakkoin EU ottanee taas kantaa siihen, mitä seuraavaksi tehdään. Kansalaisjärjestöjen vastustava painostus on melkoista jo kasvien editointia kohtaan. Eläinten kohdalla eettinen pohdinta on vielä haastavampaa, enkä usko kyseisen menetelmän ihan lähitulevaisuudessa saavuttavan laajaa hyväksyntää”, Vilkki kuvailee.

Osaston uusimmat

Luitko jo nämä?

Osaston luetuimmat