VTT etsii keksinnölleen maailmanmarkkinoita Soluviljelmillä kasvaa syöpälääkkeitä
VTT Biotekniikka ja belgialainen VIB-instituutti ovat kehittäneet uuden menetelmän, jolla voidaan aiempaa nopeammin tuottaa kasviperäisiä yhdisteitä soluviljelmissä. Keksintö avaa uusia mahdollisuuksia muun muassa syöpälääkkeiden edullisempaan ja tehokkaampaan tuottamiseen.
- Kehittämämme menetelmä perustuu solun aineenvaihdunnan muokkaamiseen. Eläville kasvisoluille aiheutetaan stressiä, jolloin niiden metaboliaa voidaan muokata tuottamaan haluttuja yhdisteitä. Periaate on toki ollut jo kauan tiedossa, mutta olemme nyt onnistuneet bioreaktoreissamme rakentamaan tuotannosta riittävän tasalaatuisen, jotta se palvelisi myös lääketeollisuutta, kertoo johtava tutkija Kirsi-Marja Oksman-Caldentey.
Kasvisoluviljelmillä on monia kiistattomia etuja verrattuna luonnossa tapahtuvaan tuotantoon. Esimerkiksi punatalvio-kasvi tuottaa vinkristiini-yhdistettä, jota käytetään Hodgkinin taudin, akuutin leukemian ja rintasyövän hoitoon. Yhdisteen pitoisuus kasvin lehdissä on vain noin 0,0003 prosenttia, eli yhden vinkristiini-gramman saamiseen tarvitaan viisi sataa kiloa kasvimateriaalia. Tyypillinen lääkekerta-annos on milligramma. Lääkkeen grammahinta nousee noin 13 000 euroon. Lääkkeen maailmanmarkkinat ovat arvoltaan ainakin 1 000 miljoonaa dollaria vuodessa.
- Mikäli tätäkin lääkettä pystyttäisiin tuottamaan nykyistä nopeammin, merkitsisi se sekä lääkkeen saatavuuden huomattavaa paranemista, mutta myös selviä taloudellisia etuja lääketeollisuudelle ja yhteiskunnalle, Oksman-Caldentey toteaa.
Neljännes lääkkeistä on kasvipohjaisia
Maailman noin 400 000 kasvilajista kemiallisesti tutkittuja on vain kymmenisen prosenttia. Kasvien syntetisoimia pienimolekyylisiä yhdisteitä tunnetaan noin sata tuhatta, ja vuosikymmenien aikana onkin löydetty paljon kallisarvoisia lääkeaineita, jotka ovat yhä lääketeollisuuden käytössä.
- Tänäkin päivänä neljännes lääkeaineistamme pitää sisällään eri määriä kasvimolekyyleja, Kirsi-Marja Oksman-Caldentey huomauttaa. Eikä hän usko, että edes oltaisiin tien päässä, vaan paranevilla menetelmillä on tulevaisuudessakin mahdollista löytää uusia lääkemolekyylejä.
Edistyminen kasvien metaboliareittien muokkauksessa vaatii kuitenkin koko biosynteesin täydellistä tuntemista. Kasvien genomin laajuisten menetelmien hyödyntäminen edellyttää sen geenien toiminnan tarkkaa analysointia. Usein lupaavankin lääkeaineen valmistaminen kaatuu tuotannon hitauteen, kalleuteen ja siten epävarmaan saatavuuteen.
- Me olemme nyt päässeet tässä tuotantomenetelmän kehittämisessä varsin pitkälle. Kun luonnossa haluttujen kasviyhdisteiden syntymiseen voi kulua vuosia, laboratoriossa puhutaan viikoista. Menetelmämme mahdollistaa paitsi lääkeaineiden lisääntyneen tuoton, myös aivan uusien yhdisteiden teollisen muodostamisen. Olemme tässä projektissa löytäneet tiettyjä säätelygeenejä, joita voidaan käyttää universaaleina missä tahansa kasvin toiminnoissa, Oksman-Caldentey sanoo.
Kahden tutkimuslaitoksen yhteiselle keksinnölle on haettu kahta avainpatenttia, ja pari lisenssisopimusta teollisuuden kanssa on parhaillaan neuvottelujen alaisena. Toinen hanke koskee syöpälääkkeiden tuotantoa, toinen Alzheimerin taudin hoitoon tarkoitetun kasviperäisen lääkeyhdisteen valmistamista.
VTT:n julkisrahoitteinen kehityshanke on nelivuotinen, ja vuosibudjetti 1,3 miljoonaa euroa.
