Eläinlääkäripäivät '98: Lääkeaineiden tuottamista kasveissa kehitetään jatkuvasti
Ensimmäinen onnistunut geeninsiirto kasviin tehtiin vuonna 1983, ja nykyisin geenejä voidaan siirtää jo 120 kasvilajiin. Siirtogeenisten kasvien tuotanto onkin jo kaupallistamisvaiheessa; vuonna 1998 oli tuotannossa noin 20 miljoonaa hehtaaria. Tutkimuksissa on kehitetty ensin kasvien viljelyominaisuuksia, kuten virus-, tuholais- ja sienitautikestävyyttä sekä joitakin laatuominaisuuksia, esimerkiksi tomaatin säilyvyyttä. Nyt tutkitaan, kuinka lääkeaineita ja rokotteita tuotetaan kasveissa. Tämän vuosikymmenen puolivälissä ilmestyivät ensimmäiset julkaisut tästä aiheesta, ja ensimmäiset sovellutukset ovat nyt jo tuotekehittelyssä.
Viimeisten 15 vuoden aikana molekyyligeneettinen tutkimus on kohdistanut immunogeenisyysominaisuudet tiettyihin taudinaiheuttajan geenialueisiin, joita nykyisin voidaan ilmentää joko mikrobeissa tai kasveissa - puhutaan ns. alayksikkörokotteista. Nämä rokotteet ovat vaarattomia, sillä taudin oireyhtymä ei voi kehittyä koehenkilölle missään olosuhteissa. Uusien rokotteiden tuotanto kasveissa on aktiivisen tutkimuksen kohteena, sillä rokotteiden tuotantokustannukset putoaisivat uusien rokotteiden johdosta ratkaisevasti ja ihmisten sekä eläinten immunisointiohjelmia olisi helpompaa toteuttaa kattavasti erityisesti kehitysmaissa.
Kasveissa tuotettavien antigeenien valintaan ovat vaikuttaneet niiden immunisointiominaisuudet suun kautta nautittuina. Ensimmäisiä sovellutuksia ovat olleet ripulia aiheuttavien bakteerien antigeenit ja hepatiitti B:n pinta-antigeeni. Kehitysmaissa enterotoksiset E. coli -kannat ovat vakavien ripulitautien aiheuttajia. Enterotoksisen E. colin yksi alayksikkögeeni on siirretty perunaan, ja immunogeenisyys osoitettiin hiirillä. Yhdysvalloissa on tehty kokeita henkilöillä, jotka immunisoituivat syötyään antigeenia tuottavia raakoja perunoita. Hepatiitti B:n pinta-antigeenin geeni on siirretty kasviin ja kasvista eristetyllä immunogeenillä immunisoitiin koe-eläimiä. Tarkat analyysit osoittivat myös, että pinta-antigeenin sekä B että T-epitoopit ilmenivät kasvissa ja muodostivat immunologisesti aktiivisen antigeeniproteiinin. Kasvissa on tuotettu myös kariesta aiheuttavan Streptomyces mutans -bakteerin vasta-ainetta.
Rokotteiden lisäksi kasveissa voidaan tuottaa lääkeaineita, vasta-aineita tai muita lääketieteellisesti tärkeitä nisäkäsproteiineja. Veritulppien hoitoon käytetylle hepariinille on etsitty vaihtoehtoja. Iilimadot tuottavat erilaisia hepariinin kaltaisia verensakkautumista estäviä yhdisteitä, joista yhden yhdisteen - hirudiinin - geeni on ilmennetty kasvissa.
